DE102012216778A1 - Fahrzeug-Drucktank - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Drucktank zur Aufnahme von Wasserstoff unter üblichen Temperaturen oder in tiefkaltem Zustand, mit einer in einem zu einem Verbraucher führenden Entnahmeweg vorgesehenen Ventilvorrichtung, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdrucks im Tank schließt, um einen weiteren Druckabfall im Tank zu vermeiden. Es ist die besagte Ventileinrichtung unter bestimmten Randbedingungen vom Fahrzeugnutzer solchermaßen ansteuerbar, dass diese ein Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdrucks und somit bei Erreichen dieses Mindestdrucks eine weitere Entnahme von Fluid zulässt. Eine solche „spezielle” Ansteuerung der Ventileinrichtung kann nur dann ermöglicht werden, wenn eine elektronische Kontrollinstanz erkennt, dass das Fahrzeug mit der im Drucktank noch vorhandenen Fluid-Menge eine Befüllstation für den Drucktank erreichen kann. Es kann die besagte „spezielle” Ansteuerung der Ventileinheit nur nach Eingabe eines Zulassungscodes in eine die Ventileinrichtung ansteuernde Steuereinheit möglich sein und es kann eine elektronischen Speichereinheit vorgesehen sein, die jede besagte „spezielle” Ansteuerung der Ventileinheit protokolliert.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Drucktank zur Aufnahme eines Fluids, insbesondere Wasserstoff unter üblichen Temperaturen oder in tiefkaltem Zustand, mit einer in einem zu einem Verbraucher führenden Entnahmeweg vorgesehenen Ventilvorrichtung, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdrucks im Tank schließt, um einen weiteren Druckabfall im Tank zu vermeiden. Zum Stand der Technik wird lediglich beispielshalber auf die EP 2 271 845 B1 verwiesen.
  • Kraftfahrzeuge, genauer deren Antriebsaggregate werden in Zukunft vermehrt mit alternativen Kraftstoffen, insbesondere Wasserstoff, angetrieben bzw. gespeist werden. Daher werden derzeit unterschiedliche Speichertechnologien entwickelt, wie Wasserstoff oder ein anderes als Energieträger fungierendes Fluid bestmöglich in Fahrzeugen gespeichert werden kann. Um eine vertretbare Reichweite des Fahrzeugs bis zu einer notwendigen Wiederbefüllung des geleerten Speichers darzustellen zu können, ist es nach derzeitigem Stand erforderlich, als Speicher einen Drucktank im Fahrzeug vorzusehen, in welchem das Fluid bzw. der Energieträger unter hohen Drücken (bis zu 700 bar und mehr) gespeichert werden kann. Neben „reinen” Drucktanks ist dabei auch die Verwendung von sog. Kryo-Drucktanks angedacht, in denen das Fluid bzw. der Wasserstoff in tiefkaltem Zustand speicherbar ist.
  • Aus Sicherheitsgründen sollen Drucktanks, die ausgelegt sind, ein Fluid unter Druckwerten von einigen hundert Bar speichern zu können, nicht vollständig entleert werden. Vielmehr soll im Drucktank im Hinblick auf dessen geforderte Lebensdauer stets ein gewisser Mindestdruck (oberhalb Umgebungsdruck) erhalten bleiben. Damit dies gewährleistet ist, ist üblicherweise nahe einer Entnahmeöffnung und allgemein in einem zum Verbraucher des gespeicherten Fluids führenden sog. Entnahmeweg eine Ventilvorrichtung vorgesehen, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdrucks im Tank schließt, um einen weiteren Druckabfall im Tank zu vermeiden.
  • In heutigen Kraftfahrzeugen können Reservekanister mitgeführt werden, in denen sich Kraftstoff befindet, der dann, wenn es der Fahrer des Kraftfahrzeugs übersehen hat, einen sich leerenden Kraftstoff-Tank rechtzeitig wieder zu befüllen, in den Kraftstoff-Tank umgefüllt werden kann, so dass doch noch eine Tankstelle erreicht werden kann. Dies ist mit den alternativen Kraftstoffen (Fluiden) wie beispielsweise Wasserstoff insbesondere aus Sicherheitsgründen nicht möglich. Wenn es somit der Fahrer eines mit einem Drucktank für Wasserstoff ausgerüsteten Fahrzeugs übersehen hat, diesen Drucktank rechtzeitig wieder zu befüllen, so ist es nach Schließen der besagten, die Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks im Drucktank gewährleistenden Ventileinrichtung nicht mehr möglich, das Fahrzeug weiter zu bewegen, auch wenn die nächste Befüllstation, an welcher ein Wiederbefüllen des Drucktanks möglich wäre, nur wenige Kilometer entfernt ist.
  • Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist für einen Fahrzeug-Drucktank nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Ventileinrichtung unter bestimmten Randbedingungen vom Fahrzeugnutzer solchermaßen ansteuerbar ist, dass diese ein Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdrucks und somit bei Erreichen dieses Mindestdrucks eine weitere Entnahme von Fluid zulässt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß kann der Fahrer bzw. Nutzer des Kraftfahrzeugs die besagte, die Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks im Drucktank gewährleistenden Ventileinrichtung unter bestimmten Umständen oder Randbedingen umgehen bzw. außer Betrieb setzen, so dass diese Ventileinrichtung entweder geöffnet bleibt oder nach vorhergehendem selbsttätigen Schließen vom Fahrer/Nutzer wieder geöffnet werden kann, wenn bestimmte Umstände oder Randbedingen vorliegen. Selbstverständlich kann für dieses Umgehen auch ein üblicherweise geschlossener Bypass zur besagten Ventileinrichtung vorgesehen sein, der im Bedarfsfall geöffnet werden kann.
  • Als Randbedingung, unter der im Bedarfsfall die Ventileinrichtung in „spezieller”, nämlich eine weitere Entleerung des Tanks gestattenden Weise angesteuert werden kann, sei beispielsweise eine hierfür vom Fahrer bei einer Zentralstelle oder dgl. einzuholende Erlaubnis genannt, die umgesetzt werden kann, indem ein geeignet übermittelter Zulassungscode in eine die Ventileinrichtung ansteuernde oder allgemein umgehende Steuereinheit eingegeben wird. Insbesondere jedoch kann vorgesehen sein, dass eine ein Unterschreiten des Mindestdrucks gestattende „spezielle” Ansteuerung der Ventileinrichtung nur dann ermöglicht wird, wenn eine vorzugsweise in einer elektronischen Steuereinheit integrierte Kontrollinstanz erkennt, dass das Fahrzeug mit der im Drucktank noch vorhandenen Fluid-Menge eine Befüllstation für den Drucktank erreichen kann. Letzteres ist mit modernen bereits in heutigen Kraftfahrzeugen installierten Navigationssystemen und entsprechenden hinterlegten Daten für eine entsprechend programmierte elektronische Steuereinheit einfach erkennbar.
  • Insbesondere aus rechtlichen Gründen (Produkthaftung, Gewährleistung) kann es für den Hersteller des Fahrzeugs von Vorteil sein, wenn jede solche besagte „spezielle” Ansteuerung der Ventileinheit, mit welcher ein Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdrucks und somit nach Erreichen desselben eine weitere Entnahme von gespeichertem Fluid ermöglicht wird, in einer elektronischen Steuereinheit protokolliert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2271845 B1 [0001]

Claims (4)

  1. Fahrzeug-Drucktank zur Aufnahme eines Fluids, insbesondere Wasserstoff unter üblichen Temperaturen oder in tiefkaltem Zustand, mit einer in einem zu einem Verbraucher führenden Entnahmeweg vorgesehenen Ventilvorrichtung, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestdrucks im Tank schließt, um einen weiteren Druckabfall im Tank zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Ventileinrichtung unter bestimmten Randbedingungen vom Fahrzeugnutzer solchermaßen ansteuerbar ist, dass diese ein Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdrucks und somit bei Erreichen dieses Mindestdrucks eine weitere Entnahme von Fluid zulässt.
  2. Fahrzeug-Drucktank nach Anspruch 1, wobei eine ein Unterschreiten des Mindestdrucks gestattende („spezielle”) Ansteuerung der Ventileinrichtung nur dann ermöglicht wird, wenn eine vorzugsweise in einer elektronischen Steuereinheit integrierte Kontrollinstanz erkennt, dass das Fahrzeug mit der im Drucktank noch vorhandenen Fluid-Menge eine Befüllstation für den Drucktank erreichen kann.
  3. Fahrzeug-Drucktank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte „spezielle” Ansteuerung der Ventileinheit nur nach Eingabe eines Zulassungscodes in eine die Ventileinrichtung ansteuernde Steuereinheit möglich ist.
  4. Fahrzeug-Drucktank nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer elektronischen Speichereinheit, die jede besagte „spezielle” Ansteuerung der Ventileinheit protokolliert.
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