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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Hochdruck-Speichergefäßsysteme und insbesondere auf Hochdruck-Speichergefäßsysteme für mit Brennstoffzellen betriebene Fahrzeuge.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Brennstoffzellen-Antriebssysteme wurden als saubere, effiziente und umweltfreundliche Leistungsquelle für Elektrofahrzeuge und verschiedene andere Anwendungen vorgeschlagen. Ein Typ von Brennstoffzellen-Antriebssystem setzt die Verwendung einer Protonenaustauschmembran (PEM) ein, um die Reaktion von Brennstoffen (z. B. Wasserstoff) und Oxidationsmitteln (wie z. B. Luft und Sauerstoff) in Elektrizität katalytisch zu erleichtern. Typischerweise weist das Brennstoffzellen-Antriebssystem mehr als eine Brennstoffzelle auf, die eine Anode und eine Katode umfasst, wobei sich die PEM dazwischen befindet. Die Anode empfängt das Wasserstoffgas und die Katode empfängt den Sauerstoff. Das Wasserstoffgas wird in der Anode ionisiert, um freie Wasserstoffionen und Elektronen zu erzeugen. Die Wasserstoffionen treten durch den Elektrolyt zur Katode hindurch. Die Wasserstoffionen reagieren mit dem Sauerstoff und den Elektronen in der Katode unter Erzeugung von Wasser als Nebenprodukt. Die Elektronen von der Anode können nicht durch die PEM hindurchtreten und werden stattdessen durch eine Last gelenkt, um Arbeit zu verrichten, bevor sie zur Katode geschickt werden. Die Arbeit wirkt zum Betreiben des Fahrzeugs. Viele Brennstoffzellen sind zu einem Brennstoffzellenstapel kombiniert, um die gewünschte Leistung zu erzeugen.
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Das Brennstoffzellen-Antriebssystem kann ein Hochdruckgefäß oder einen Hochdruckbehälter zum Speichern von Wasserstoffgas für den Brennstoffzellenstapel umfassen. Das Hochdruckgefäß kann an einer Füllstation und dergleichen mit Wasserstoffgas gefüllt werden. Das Wasserstoffgas wird von der Füllstation zum Hochdruckgefäß im Fahrzeug überführt, um das Wasserstoffgas zum Brennstoffzellenstapel nach Bedarf zuzuführen.
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Hochdruckgefäße erfordern im Allgemeinen Absperrventile für die Betriebsfähigkeit und zum Minimieren der Wasserstoffgasfreisetzung an die Umgebungsatmosphäre. Typischerweise sind die Absperrventile elektrisch betätigte Solenoidventile. Solenoidventile, die für die Verwendung als Absperrventile ausreichen, benötigen einen hohen elektrischen Strom zum Arbeiten, typischerweise bis zu etwa 20 Watt/Stück. Der hohe Strom erhöht den Brennstoffverbrauch und die Controllerkosten, die mit den Hochdruckgefäßen verbunden sind.
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Es besteht ein anhaltender Bedarf an einem Druckgefäßsystem mit einer Architektur, die den Einsatz von elektrisch betätigten Solenoidventilen minimiert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung wird ein Druckgefäßsystem mit einer Architektur, die die Verwendung von elektrisch betätigten Solenoidventilen minimiert, überraschend entdeckt.
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In einer ersten Ausführungsform umfasst ein Ventil für ein Druckgefäßsystem ein Gehäuse mit einem Hohlraum und einem hohlen Fluidströmungsabschnitt. Ein Membranaktuator ist im Hohlraum des Gehäuses angeordnet. Ein Kolben ist im Hohlraum und im hohlen Fluidströmungsabschnitt des Gehäuses angeordnet. Eine Feder ist im hohlen Fluidströmungsabschnitt des Gehäuses angeordnet. Die Feder belastet einen Kolbenkopf in Richtung einer Fluidströmungsöffnung, die im hohlen Fluidströmungsabschnitt ausgebildet ist, vor. Der Kolbenkopf dichtet die Fluidströmungsöffnung ab, bis die abdichtete Fluidströmungsöffnung durch eine Druckbeaufschlagung des Hohlraums geöffnet wird.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Druckgefäßsystem mindestens ein Hochdruckgefäß in Fluidverbindung mit dem Ventil.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Brennstoffzellensystem einen Brennstoffzellenstapel und das mindestens eine Hochdruckgefäß, wobei das Ventil dazwischen angeordnet ist.
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ZEICHNUNGEN
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Die obigen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht ersichtlich, insbesondere wenn sie mit Bezug auf die nachstehend beschriebenen Zeichnungen betrachtet wird.
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Druckgefäßsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine Querschnittsseitenaufrissansicht eines durch Wasserstoff/Gas-Druck gesteuerten Hochdrucktankventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei das Ventil in der geschlossenen Position gezeigt ist; und
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3 ist eine Querschnittsseitenaufrissansicht des durch Wasserstoff/Gasdruck gesteuerten Hochdrucktankventils, das in 2 dargestellt ist, wobei das Ventil in der offenen Position gezeigt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben verschiedene Ausführungsformen der Erfindung bzw. stellen sie dar. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und sollen den Schutzbereich der Erfindung keineswegs begrenzen.
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1 stellt ein Druckgefäßsystem 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Das Druckgefäßsystem 2 umfasst mindestens ein Druckgefäß 4. Das mindestens eine Druckgefäß 4 kann beispielsweise ein Hochdruckwasserstofftank sein. Das mindestens eine Druckgefäß 4 steht mit mindestens einem Absperrventil 6, 8 in Fluidverbindung. Das mindestens eine Absperrventil 6, 8 steht mit einer Steuerdruckleitung 9 in Fluidverbindung. Das mindestens eine Absperrventil 6, 8 wird nicht durch ein Solenoid betätigt, sondern wird stattdessen pneumatisch über die Steuerdruckleitung 9 gesteuert, um selektiv eine Fluidströmung, z. B. Wasserstoffströmung, von dem mindestens einem Druckgefäß 4 zu ermöglichen. Insbesondere wird das mindestens eine Absperrventil 6, 8 durch die Verwendung eines ”Überdrucks” des mindestens einen Druckgefäßes 4, der hier weiter definiert wird und der im Druckgefäßsystem 2 leicht erhältlich ist, pneumatisch gesteuert.
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Das mindestens eine Absperrventil 6, 8 ist in 2 und 3 dargestellt. Das mindestens eine Absperrventil 6, 8 umfasst ein Gehäuse 10 mit einem oberen Körperabschnitt 12, einem unteren Körperabschnitt 14 und einem hohlen Fluidströmungsabschnitt 16. Der obere Körperabschnitt 12 ist mit dem unteren Körperabschnitt 14 gekoppelt. Der untere Körperabschnitt 14 ist mit dem hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 gekoppelt. Der obere Körperabschnitt 12 und der untere Körperabschnitt 14 weisen konturierte Oberflächen 18 auf. Die konturierten Oberflächen 18 wirken zusammen, um einen Hohlraum 20 zwischen dem oberen Körperabschnitt 12 und dem unteren Körperabschnitt 14 zu bilden.
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Im oberen Körperabschnitt 12 ist eine Lüftungsöffnung 22 ausgebildet. Im unteren Körperabschnitt 14 ist eine Drucksteueröffnung 24 ausgebildet. Jede der Lüftungsöffnung 22 und der Drucksteueröffnung 24 steht mit dem Hohlraum 20 in Fluidverbindung. Die Drucksteueröffnung 24 steht mit einem Fluidreservoir 56 (in 1 gezeigt) in Fluidverbindung. Die Lüftungsöffnung 22 ist zu einer Atmosphäre offen. Im hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 des Gehäuses 10 ist ein Paar von Fluidströmungsöffnungen 26, 28 ausgebildet. Das mindestens eine Druckgefäß 4 steht mit einer der Fluidströmungsöffnungen 28 in Fluidverbindung.
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Ein Membranaktuator 30 ist zwischen dem oberen Körperabschnitt 12 und dem unteren Körperabschnitt 14 des Gehäuses 10 angeordnet. Der Membranaktuator 30 bildet eine im Wesentlichen fluiddichte Barriere, die den Hohlraum 20 in einen oberen Abschnitt 20.1 und einen unteren Abschnitt 20.2 unterteilt. Der Membranaktuator 30 ist dazu konfiguriert, sich in Ansprechen auf eine Druckerhöhung im unteren Abschnitt 20.2 des Hohlraums 20, beispielsweise aufgrund der Einführung einer Hochdruckfluidströmung durch die Drucksteueröffnung 24 im unteren Körperabschnitt 14 des Gehäuses 10, zu verformen. Ein Profil der konturierten Oberflächen 18 kann als Funktion der Verformung des Membranaktuators 30 ausgewählt werden.
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Wenn sich der Membranaktuator 30 unter Druck verformt, wird ein Fluidvolumen wie z. B. Luft im oberen Abschnitt 20.1 des Hohlraums 20 frei durch die Lüftungsöffnung 22 ausgestoßen. Die Lüftungsöffnung 22 minimiert dadurch einen Widerstand gegen die Verformung des Membranaktuators 30. Der Membranaktuator 30 ist ein dünner Bogen aus verformbarem Material. Der Membranaktuator 30 kann als nicht begrenzende Beispiele aus einem Metall, einem Polymer oder einem flexiblen Verbundmaterial ausgebildet sein. Ein Fachmann sollte erkennen, dass der Membranaktuator 30 aus einem beliebigen ausreichend verformbaren und im Wesentlichen fluidundurchlässigen Material ausgebildet sein kann, wie erwünscht.
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Ein Kolben 32 ist im Hohlraum 20 und im hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 des Gehäuses 10 angeordnet. Der Kolben 32 weist ein erstes Ende 34 und ein zweites Ende 36 auf. Der Kolben 32 ist am ersten Ende 34 mit dem Membranaktuator 30 im Hohlraum 20 gekoppelt. Das zweite Ende 36 des Kolbens 32 weist einen Kolbenkopf 38 auf. Der Kolbenkopf 38 ist im hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 des Gehäuses 10 angeordnet.
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Eine Feder 40 ist auch im hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 des Gehäuses 10 angeordnet. Die Feder 40 ist zwischen einer ersten Innenwand 42 des hohlen Fluidströmungsabschnitts 16 und dem Kolbenkopf 38 angeordnet und liegt daran an. Die Feder 40 belastet den Kolbenkopf 38 in Richtung der Fluidströmungsöffnung 26 vor, die im hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 ausgebildet ist. Der Kolbenkopf 38 liegt an einer zweiten Innenwand 44 des hohlen Fluidströmungsabschnitts 16 an und dichtet die Fluidströmungsöffnung 26 ab, wenn der Vorbelastung des Kolbenkopfs 38 durch die Feder 40 nicht durch eine entgegengesetzte Auslenkung des Membranaktuators 30 entgegengewirkt wird. Das Absperrventil 6, 8 kann dadurch zwischen einer geschlossenen Position (in 2 gezeigt) und einer offenen Position (in 3 gezeigt) in Abhängigkeit von dem Druck innerhalb des unteren Abschnitts 20.2 des Hohlraums 20, der zwischen dem oberen Körperabschnitt 12 und dem unteren Körperabschnitt 14 des Gehäuses 10 ausgebildet ist, betätigt werden. Es sollte erkannt werden, dass das Absperrventil 6, 8 kein proportionales Verhalten aufweist und nur zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position betätigbar ist, wie gezeigt. Es sollte auch erkannt werden, dass das mindestens eine Absperrventil 6, 8 bidirektional arbeiten kann, wobei Fluid in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den Fluidströmungsöffnungen 26, 28 zum oder vom Druckgefäß 4 strömt, wenn sich das mindestens eine Absperrventil 6, 8 in der offenen Position befindet.
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In speziellen Ausführungsformen umfasst der Kolben 32 einen Schaft 46, der zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 36 des Kolbens 32 angeordnet ist. Die Feder 40 kann den Schaft 46 des Kolbens 32 innerhalb des hohlen Fluidströmungsabschnitts 16 des Gehäuses 10 umgeben. Der Schaft 46 ist durch ein Paar von Durchbrechungen 48, 50 angeordnet, die im unteren Körperabschnitt 14 bzw. im hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 des Gehäuses 10 ausgebildet sind. Eine Ringdichtung 52 kann in einer des Paars von Durchbrechungen 48, 50 angeordnet sein. Die Ringdichtung 52 ermöglicht, dass sich der Schaft 46 des Kolbens 32 durch die Durchbrechungen 48, 50 bewegt, während sie gegen eine Fluidströmung vom Hohlraum 20 in den hohlen Fluidströmungsabschnitt 16 des Gehäuses 10 wirkt. Die Ringdichtung 52 kann beispielsweise ein elastomerer O-Ring sein. Andere geeignete Formen und Materialien für die Ringdichtung 52 können nach Wunsch auch verwendet werden.
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Der Kolbenkopf 38 kann auch eine daran angeordnete Dichtung 54 aufweisen. Die Dichtung 54 kann elastomer sein und dazu konfiguriert sein, den Kolbenkopf 38 gegen die zweite innere Oberfläche 44 des hohlen Fluidströmungsabschnitts 16 des Gehäuses 10 selektiv abzudichten. Die Dichtung 54 kann eine Ringdichtung wie beispielsweise ein O-Ring sein und umgibt die Fluidströmungsöffnung 26, wenn der Kolbenkopf 38 an der zweiten inneren Oberfläche 44 des hohlen Fluidströmungsabschnitts 16 des Gehäuses 10 anliegt.
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Mit erneutem Bezug auf 1 steht die Drucksteueröffnung 24 des Absperrventils 6, 8 mit dem Fluidreservoir 56 über die Steuerdruckleitung 9 in selektiver Fluidverbindung. Das Fluidreservoir 56 enthält eine Menge an Druckfluid wie z. B. Druckwasserstoff, die ausreicht, um eine konsistente Betätigung des mindestens einen Absperrventils 6, 8 sicherzustellen, die von der Druckveränderung innerhalb des mindestens einen Druckgefäßes 4 unabhängig ist. Das Fluidreservoir 56 weist ein Volumen auf, das geringer ist als ein Volumen des mindestens einen Druckgefäßes 4. In einem Beispiel kann das spezielle Volumen des Fluidreservoirs 56 um einen Faktor von mindestens 100 geringer als das Volumen des mindestens einen Druckgefäßes 4, insbesondere um einen Faktor von mindestens 200 geringer als das Volumen des mindestens einen Druckgefäßes 4 und insbesondere um einen Faktor von mindestens 300 geringer als das Volumen des mindestens einen Druckgefäßes 4 sein. Geeignete Volumina für das Fluidreservoir 56 und das mindestens eine Druckgefäß 4 können nach Wunsch ausgewählt werden.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das mindestens eine Absperrventil 6, 8 durch Druckluft von einem Druckluftreservoir (nicht dargestellt) betätigt werden. Das Druckluftreservoir wird beispielsweise über einen Luftkompressor (nicht dargestellt) gefüllt.
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Das Druckgefäßsystem 2 umfasst ferner mindestens ein erstes elektrisch gesteuertes pneumatisches Ventil 58, 60. Das mindestens eine erste elektrisch gesteuerte pneumatische Ventil 58, 60 ist zwischen und in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir 56 und der Drucksteueröffnung 24 des mindestens einen Absperrventils 6, 8 angeordnet. Das erste elektrisch gesteuerte pneumatische Ventil 58, 60 steuert selektiv die Fluidströmung zum mindestens einen Absperrventil 6, 8 für die Betätigung des mindestens einen Absperrventils 6, 8.
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Das Fluidreservoir 56 des Druckgefäßsystems 2 steht mit der Fluidströmungsöffnung 26 des Absperrventils 6, 8 in Fluidverbindung. Der ”Überdruck” oder die ”Überdruckenergie” des mindestens einen Druckgefäßes 4 wird verwendet, um das Fluidreservoir 56 zu füllen. Ein Fachmann sollte erkennen, dass der Druck innerhalb des Druckgefäßes 4 immer höher ist als der Umgebungsatmosphärendruck von etwa 1 bar. Als nicht begrenzende Beispiele kann der maximale Druck des Gefäßes 4 mit höherem Druck etwa 700 bar sein und der minimale Druck kann etwa 20 bar sein. Die Überdruckenergie wird im komprimierten Hochdruckfluid innerhalb des Druckgefäßes 4 gespeichert, wie durch die Gleichung bestimmt: Überdruckenergie = Volumen × Druckdifferenz
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Das Druckgefäßsystem 2 kann auch ein zweites elektrisch gesteuertes pneumatisches Ventil 62 umfassen, das zwischen und in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir 56 und der Fluidströmungsöffnung 26 des Absperrventils 6, 8 angeordnet ist. Das zweite elektrisch gesteuerte pneumatische Ventil 62 steuert selektiv die Fluidströmung vom Druckgefäß 4 zum Fluidreservoir 56 zum Aufrechterhalten des gewünschten Drucks im Fluidreservoir 56. Das Fluidreservoir 56 wird dadurch auf einem gewünschten Druck zum Betätigen des Absperrventils 6, 8 durch das mindestens eine Druckgefäß 4 gehalten.
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Es sollte erkannt werden, dass das erste und das zweite elektrisch gesteuerte pneumatische Ventil 58, 60, 62 der vorliegenden Offenbarung eine niedrigere elektrische Last aufweisen als typische durch Solenoide betätigte Absperrventile. Wenig Leistungselektronik ist innerhalb des Inneren des ersten und des zweiten elektrisch gesteuerten pneumatischen Ventils 58, 60, 62 angeordnet und kleinere Verdrahtungskabelbäume werden verwendet. Es besteht auch weniger Empfindlichkeit der elektromagnetischen Kompatibilität (EMC), die mit dem ersten und dem zweiten elektrisch gesteuerten pneumatischen Ventil 58, 60, 62 verbunden ist, was durch den niedrigeren elektrischen Strom und die kleineren Ventilsolenoide im Vergleich zu herkömmlichen durch Solenoide betätigten Absperrventilen bewirkt wird.
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In einer speziellen Ausführungsform umfasst das mindestens eine Druckgefäß 4 im Druckgefäßsystem 2 der vorliegenden Offenbarung ein Paar der Druckgefäße 4. Außerdem umfasst das mindestens eine Absperrventil 6, 8 ein Paar von ersten Absperrventilen 6 und ein zweites Absperrventil 8. Jedes der ersten Absperrventile 6 steht mit einem der Druckgefäße 4 in Fluidverbindung. Das zweite Absperrventil 8 steht mit jedem der ersten Absperrventile 6 in Fluidverbindung. Ein erster Druckregler 64 kann zwischen und in Fluidverbindung mit dem ersten Absperrventil 6 und dem zweiten Absperrventil 8 angeordnet sein. Ein zweiter Druckregler 66 ist zwischen und in Fluidverbindung mit dem zweiten Absperrventil 8 und einer Abzweigleitung 67 zum zweiten elektrisch gesteuerten pneumatischen Ventil 62 angeordnet.
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Es sollte erkannt werden, dass die Überdruckenergie in den Druckgefäßen 4 die Absperrventile 6, 8 im Druckgefäßsystem 2 der vorliegenden Offenbarung betätigt. Das Fluidreservoir 56 wird für ausfallsichere Betätigungen und wegen der Unabhängigkeit von Druckveränderungen verwendet. Ein kleines Reservoirvolumen, wie vorstehend beschrieben, reicht für diesen Zweck aus. Das Fluidreservoir 56 steht mit den Absperrventilen 6, 8, die normalerweise geschlossen sind, in Verbindung.
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Ein Fachmann auf dem Gebiet sollte verstehen, dass die ersten Absperrventile 6, die mit den Druckgefäßen 4 in direkter Fluidverbindung stehen, einen Einlassdruck auf der Basis eines vollen Drucks der Druckgefäße 4 (z. B. zwischen etwa 20 bar und etwa 700 bar) an der Fluidströmungsöffnung 26 erfahren. Der Einlassdruck des zweiten Absperrventils 8 hängt stattdessen von einem Betriebsdruck des ersten Druckreglers 64 ab, als nicht begrenzendes Beispiel von etwa 20 bar bis etwa 30 bar. Andere Einlassdrücke und Betriebsdrücke können nach Wunsch ausgewählt werden.
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Mit weiterem Bezug auf 1 umfasst die vorliegende Offenbarung ein Brennstoffzellensystem 100 mit dem Druckgefäßsystem 2. Das Brennstoffzellensystem 100 umfasst einen Brennstoffzellenstapel 102 mit mehreren Brennstoffzellen, die in einem Stapel angeordnet sind. Der Brennstoffzellenstapel 102 weist mindestens einen Anodeneinlass 104 für die Zuführung von Wasserstoff zu den Anoden der Brennstoffzellen im Brennstoffzellenstapel 102 auf. Der mindestens eine Anodeneinlass 104 steht mit mindestens einem Anodeninjektor 106 in Fluidverbindung. Der mindestens eine Anodeninjektor 106 steht mit dem mindestens einen Absperrventil 6, 8 und dem mindestens einen Druckgefäß 4 des Druckgefäßsystems 2 in Fluidverbindung.
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In einer speziellen Ausführungsform steht die Drucksteueröffnung 24 des mindestens einen Absperrventils 6, 8 in selektiver Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir 56. Das mindestens eine erste elektrisch gesteuerte pneumatische Ventil 58, 60 ist zwischen und in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir 56 und der Drucksteueröffnung 24 des Absperrventils 6, 8 angeordnet. Das erste elektrisch gesteuerte pneumatische Ventil 58, 60 steuert selektiv die Fluidströmung zum Absperrventil 6, 8 für die Betätigung des Absperrventils 6, 8. Das Brennstoffzellensystem 100 umfasst ferner eine Aussatzleitung 107 in Fluidverbindung mit dem mindestens einen ersten elektrisch gesteuerten pneumatischen Ventil 58, 60. Die Aussatzleitung 107 steht mit dem Anodeneinlass 104 des Brennstoffzellenstapels 102 in Fluidverbindung und ist dazu konfiguriert, Wasserstoffverluste innerhalb des Brennstoffzellensystems 100 zu minimieren. Alternativ kann die Aussatzleitung 107 mit einem Anodenauslass (nicht dargestellt) oder einem Katodenauslass (nicht dargestellt) beispielsweise in Abhängigkeit von Druckdifferenzen und der Gesamtsystemkonstruktion verbunden sein.
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Der Druckbereich am Einlass des Anodeninjektors 106 kann als nicht begrenzendes Beispiel von etwa 5 bar bis etwa 8 bar sein. Der Druck am Anodeninjektor 106 wird durch den zweiten Druckregler 66 geregelt. Dies kann auch der Druckbereich für die pneumatischen Ventile 58, 60, 62 sein. Der Einlassdruck des zweiten Druckreglers 66 wird durch den ersten Druckregler 64 gesteuert. Der Sollwert des ersten Druckreglers 64 kann als nicht begrenzendes Beispiel zwischen etwa 20 bar und etwa 30 bar liegen. Wenn der Druck des Gefäßes 4 [Druck] unter etwa 30 bar hegt, verringert der erste Druckregler 64 auf dem Sollwert zwischen etwa 20 bar und etwa 30 bar selbstverständlich den Druck nicht weiter und arbeitet in einer Durchgangsweise.
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Alternativ kann anstelle eines Brennstoffzellenstapels 102 das Druckgefäßsystem 2 der vorliegenden Offenbarung bei einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) verwendet werden.
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Vorteilhafterweise wird keine elektrische Leistung oder kein elektrischer Strom verwendet, um die Absperrventile 6, 8 im Druckgefäßsystem 2 und im Brennstoffzellensystem 100 der vorliegenden Offenbarung zu betätigen. Durch die Verwendung des Überdrucks in den Druckgefäßen 4 ist weniger elektrische Leistung im Vergleich zu Druckgefäßsystemen 2 des Stand der Technik erforderlich, was zu einer erhöhten Systemeffizienz führt. Solenoidventile erfordern beispielsweise typischerweise etwa 20 Watt/Stück und die elektrisch gesteuerten pneumatischen Ventile 58, 60, 62, die verwendet werden, um die Absperrventile 6, 8 der vorliegenden Offenbarung zu betätigen, erfordern im Allgemeinen etwa 1 Watt/Stück. Folglich sollte erkannt werden, dass das Druckgefäßsystem 2 wünschenswerterweise spannungsarm ist und vorteilhafterweise hinsichtlich der Gesamtkosten und des Gesamtgewichts verkleinert werden kann.
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Obwohl bestimmte repräsentative Ausführungsformen und Details für die Zwecke der Erläuterung der Erfindung gezeigt wurden, ist für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen, der in den folgenden beigefügten Ansprüchen weiter beschrieben ist.
