DE102014003587A1 - Gastank, Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gastank (2) für ein Kraftfahrzeug für unter Normalbedingungen gasförmigen Kraftstoff, mit einem Tankgehäuse (4), das zur Aufnahme des Kraftstoffs dient, und wenigstens einem an dem Tankgehäuse (4) angeordnetes Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62), über das Kraftstoff aus dem Gastank (2) freisetzbar ist, wobei das Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) elektrisch betätigbar ist, wobei an einer Außenfläche des Tankgehäuses (4) wenigstens eine Thermalbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) angeordnet ist, die mit dem Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) verbunden ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gastank für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug.
  • Gastanks und Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Die Mehrzahl aller im Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeuge wird von flüssigen Treibstoffen betrieben. Zu diesen flüssigen Treibstoffen zählen zum Beispiel Diesel und Benzin. Des Weiteren sind batteriebetriebene Kraftfahrzeuge bekannt. Eine dritte Fahrzeuggattung betrifft Kraftfahrzeuge, die mit unter Normalbedingungen gasförmigen Kraftstoffen betrieben werden. Normalbedingungen in diesem und im nachfolgenden Sinne sind physikalische Normalbedingungen, also ein Druck von 1013 HPa und 273 K.
  • Solche unter Normalbedingungen gasförmigen Kraftstoffe umfassen beispielsweise Erdgas, Autogas und Wasserstoff. Derartige unter Normalbedingungen gasförmige Kraftstoffe müssen in Gastanks unter Druck aufbewahrt werden, da andernfalls die Energiedichte zu gering ist. Das Mitführen von gasförmigen Kraftstoffen in Kraftfahrzeugen erfordert die Vorsehung verschiedener Sicherheitsmaßnahmen. So ist der Tank durch geeignete Konstruktionen gegen Explosion und gegen unkontrolliertes Abbrennen zu schützen. Im Stand der Technik sind folglich dichte und explosionshemmende Gastanks bekannt, die z. B. mehrschichtig aufgebaut sind und einerseits eine Gasbarriere darstellen, andererseits verformungsfest sind und darüber hinaus eine Schutzschicht gegen sonstige Beschädigungen aufweisen. Darüber hinaus sind Gastanks üblicherweise mit Überdruckventilen, Drucksensoren und Temperatursensoren ausgestattet.
  • Es sind jedoch Umstände denkbar, in denen die bekannten Sicherheitssysteme nicht wirken. Hierzu zählen u. a. lokale Hitzeeinwirkungen auf den Gastank von außen. Solche lokalen Hitzeeinwirkungen führen nicht zu einer erheblichen Erhöhung der Medientemperatur im Gastank und somit nicht zu einer Aktivierung der Sicherheitsventile über bekannte Druck- oder Temperatursensoren.
  • Somit stellt sich die Aufgabe einen Gastank der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass ein zusätzlicher Schutz bei Auftreten eines lokalen Feuers in der Umgebung des Gastanks existiert.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gastank gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 15. Ausgestaltungen des Gastanks sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorliegend wird ein Gastank für ein Kraftfahrzeug für unter Normalbedingungen gasförmigen Kraftstoff beschrieben. Solcher Kraftstoff kann zum Beispiel Erdgas, Autogas oder Wasserstoff sein. Der Gastank weist ein Tankgehäuse auf, das zur Aufnahme des Kraftstoffs dient. Das Tankgehäuse kann abhängig von dem zu tankenden Kraftstoff unterschiedlich aufgebaut sein. An dem Tankgehäuse ist wenigstens ein Sicherheitsventil angeordnet, über das Kraftstoff aus dem Gastank freisetzbar ist.
  • Das Sicherheitsventil ist elektrisch oder mechanisch oder thermisch oder kombiniert davon betätigbar, wobei an der Außenfläche des Tankgehäuses wenigstens eine Thermalbatterie, also eine thermisch aktivierbare Batterie, angeordnet ist, die mit dem Sicherheitsventil verbunden ist. Eine Thermalbatterie ist eine Batterie, die unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur keine Spannung zwischen den Elektroden aufbaut. Mit Hilfe der Thermalbatterie können lokale Hitzeeinwirkungen auf den Gastank zu einer Auslösung des Sicherheitsventils führen. In einem Bereich, in dem die Hitzeeinwirkung groß genug ist, wird die Thermalbatterie teilweise oder auch nur in einem kleinen Bereich aktiviert und kann dadurch ein ausreichendes elektrisches Signal generieren, das Sicherheitsventil elektrisch, elektromechanisch oder rein mechanisch auslöst, sodass über das Sicherheitsventil Kraftstoff aus dem Gastank freisetzbar ist. Der Druck im Gastank kann dadurch reduziert werden, bevor die lokale Temperaturerhöhung zu einer Beschädigung der Struktur des Gastanks führen kann. Durch die Ausgestaltung der Thermalbatterie wird bewirkt, dass diese unter normalen Umständen nicht aktiv werden kann, sondern lediglich, wenn sie thermisch aktiviert wird. Dies verhindert gleichzeitig einen Kapazitätsverlust, sodass gewährleistet ist, dass die Batterie über einen langen Zeitraum hinweg verwendet werden kann. So wird eine Fehlauslösung verhindert.
  • Gemäß einem Aspekt kann die Thermalbatterie derart ausgestaltet sein, dass sie bei Temperaturen größer als 200°C aktiviert wird. Insbesondere kann die Thermalbatterie bei Temperaturen größer als 300°C, insbesondere größer als 400°C aktiviert werden. Mit derartigen Aktivierungstemperaturen kann erreicht werden, dass die Batterie nicht unter normalen Bedingungen, auch nicht unter besonders heißen Bedingungen, wie sie in manchen Regionen der Erde auftreten können, versehentlich aktiviert wird, sondern nur, wenn eine direkte Hitzeeinwirkung, beispielsweise durch eine Feuer, vorliegt. Der Schwellwert der Auslösetemperatur kann von den konkreten Anforderungen und dem Einsatzgebiet gewählt werden.
  • Ein anderer Aspekt des Gastanks betrifft die Ausgestaltung der Thermalbatterie. Gemäß diesem Aspekt kann die Thermalbatterie einen bei Normalbedingungen im festen Zustand befindlichen Elektrolyten aufweisen. Die Thermalbatterie kann derart ausgestaltet sein, dass ein Stromkreis geschlossen wird, wenn das Elektrolyt in die flüssige Phase übergeht. Die Schmelztemperatur des Elektrolyts kann im Bereich der Aktivierungstemperatur liegen. Dadurch, dass ein solcher Phasenübergang zur Aktivierung der Thermalbatterie notwendig ist, können kurzzeitige Hitzespitzen abgepuffert werden, ohne dass das Sicherheitsventil aktiviert wird. Zudem kann dadurch, dass sich der Elektrolyt unter Normalbedingungen im festen Zustand befindet, erreicht werden, dass der Elektrolyt sehr beständig ist, wodurch eine lange Lebensdauer des Gastanks erreicht werden kann. Der unterhalb der Aktivierungstemperatur feste Elektrolyt trennt die beiden Elektroden der Thermalbatterie sehr gut.
  • Gemäß einem weiterführenden Aspekt kann die Thermalbatterie als Folienbatterie ausgebildet sein. Eine solche Batterie lässt sich dann als Schicht an das Tankgehäuse anbringen. Die Folie kann beispielsweise geklebt werden. Dies erspart eine aufwendige Befestigung. Darüber hinaus baut eine derartige Folie relativ flach, sodass der benötigte Bauraum für den Gastank durch die Thermalbatterie nicht sonderlich steigt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass an der Außenfläche des Gastanks eine Mehrzahl von parallel geschalteten, Thermalbatterien vorgesehen ist. Auf diese Weise führt eine Beschädigung der Thermalbatterie nicht zum Ausfall des kompletten Systems, dieses kann durch eine parallel geschaltete Thermalbatterie ausgelöst werden. Durch die Parallelschaltung der verschiedenen Thermalbatterien wird des Weiteren erreicht, dass jede der Batterien für sich ein Sicherheitsventil auslösen kann. Es kann auch vorkommen, dass mehrere oder alle Thermalbatterien ein Sicherheitsventil auslösen können. Damit kann die Anzahl der Sicherheitsventile bei hoher Redundanz der Thermalbatterien als Signalgeber gering bleiben.
  • Eine andere Weiterbildung des Gastanks betrifft die Ausgestaltung des Sicherheitsventils. Dieses kann mittels eines Detonators betätigbar sein. Ein Detonator, der dazu dient, einen Verschluss des Ventils zu zerstören und damit das Ventil öffenbar zu machen, braucht nur sehr wenig elektrische Energie, sodass dieser empfindlich gegenüber auch geringen Strömen ist. Zudem reicht es aus, wenn ein Detonator sehr kurzfristig mit einem Strom oder einer Spannung beaufschlagt wird, um zu detonieren. Selbst nach einem geringen Fluss an elektrischer Energie ist das Ventil entriegelt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das Sicherheitsventil einen federbelasteten Ventilkörper aufweisen, wobei der Detonator dazu ausgebildet ist, eine Federaufhängung zu zerstören. Nach Zerstörung der Federaufhängung fehlt der Federanordnung bzw. in einer einfachen Ausgestaltung der Feder ein Widerlager, sodass der Ventilkörper nicht mehr durch die Federanordnung gegen einen Ventilsitz verspannt ist, sondern frei bewegt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Sicherheitsventil einen Temperaturglaskörper aufweisen. Dieser schließt das Sicherheitsventil, solange der Glaskörper unbeschädigt ist. Die Füllung im Glaskörper ist derart ausgestaltet, dass sie den Glaskörper bei einer Auslösetemperatur platzen lässt und dadurch das Sicherheitsventil öffnet. Durch das elektrische Signal der Thermalbatterie können ein oder mehrere Zünder ausgelöst werden, die direkt den Glaskörper zerstören. Der Gasdruck selbst öffnet das Sicherheitsventil. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Sicherheitsventil einen Temperaturglaskörper aufweisen, dessen Wirkungsweise der im vorigen Absatz entspricht. Der elektrische Impuls aus der Thermalbatterie wirkt auf einen Detonator, der ein Relais schließt. Das Relais wiederrum verbindet einen, am Temperaturglaskörper angeordneten Heizdraht mit einer Autobatterie. Die entstehende Hitze zerstört den Glaskörper. Der Gasdruck des getankten Mediums öffnet das Sicherheitsventil.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Sicherheitsventil einen Temperaturglaskörper aufweisen, wie er zuvor beschrieben. Der elektrische Impuls aus der Thermalbatterie wirkt auf einen Detonator, der einen Sprengdraht zündet. Dieser ist um den Temperaturglaskörper aufgebracht. Die Explosion zerstört den Glaskörper. Der Gasdruck selbst öffnet das Sicherheitsventil.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zwischen Tankgehäuse und Sicherheitsventil ein Strömungsbegrenzer angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein kontrolliertes Entleeren des Gastanks erreicht werden, ein schlagartiges Leeren des Gastanks kann dadurch verhindert werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt kann der Gastank derart ausgebildet sein, dass zwei Sicherheitsventile vorgesehen sind, die an verschiedenen Seiten des Gastanks angeordnet sind. So kann ein Gastank beispielsweise zylindrisch ausgebildet und an jeder Stirnseite des Gastanks kann ein Sicherheitsventil angeordnet sein. Die zwei Sicherheitsventile können parallel geschaltet oder voneinander unabhängig sein. Durch das Vorsehen von zwei Sicherheitsventilen wird eine zusätzliche Redundanz geschaffen, sodass bei einem verstopften oder anderweitig nicht funktionstüchtigen Sicherheitsventil ein zweites Sicherheitsventil betätigbar ist.
  • Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass jedes der Sicherheitsventile mit wenigstens einer eigenen Thermalbatterie aktivierbar ist.
  • Gemäß einem anderen Aspekt kann vorgesehen sein, dass dem wenigstens einen Sicherheitsventil je eine Ablassleitung nachgeschaltet ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der Kraftstoff an kontrollierten Stellen abgelassen wird, beispielsweise etwas beabstandet zum Gastank.
  • Das wenigstens eine Sicherheitsventil kann darüber hinaus mit einer Thermosicherung ausgestattet sein, die im Falle einer Überhitzung des Tanks auslöst und ein Ablassen des im Gastank befindlichen Kraftstoffs erreicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Tankgehäuse mehrlagig aufgebaut sein. Eine mehrlagige Gestaltung des Tankgehäuses erlaubt es, den Tank an die unterschiedlichen Anforderungen anzupassen. Jede der Lagen kann somit eine oder mehrere bestimmter Funktionen dienen, beispielsweise können besonders gasdichte Lagen eine Diffusion von Kraftstoff durch das Tankgehäuse mindern. Darüber hinaus können besonders druckfeste Lagen die notwendige Stabilität liefern. Ein Schlagschutz kann mechanische Belastungen von außen abfangen oder abpuffern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt des Gastanks kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Thermalbatterie nach außen hin zumindest teilweise durch eine Schutzschicht bedeckt ist. Eine solche Schutzschicht kann beispielsweise eine Lage aus schlaghemmendem Material, beispielsweise Metall, aufweisen. Auf diese Weise kann eine mechanische Beschädigung der Batterie vermieden werden. Im Rahmen dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Thermalbatterie in den Gesamtverbund des Gastanks zu integrieren und die Thermalbatterie als Zwischenschicht eines Gastanks auszubilden.
  • Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Gastank, wie er zuvor beschrieben ist.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen schematisch:
  • 1 eine Ansicht auf einen Gastank gemäß einer Ausführungsform;
  • 2 eine teilweise geschnittene Ansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Gastanks;
  • 3 eine Querschnittsdarstellung durch einen Gastank gemäß 1;
  • 4 eine Vergrößerung der Ansicht aus 3;
  • 5 die Verschaltung eines Sicherheitsventils;
  • 6 ein Aufbau eines Sicherheitsventils;
  • 7 einen Querschnitt durch ein entsprechendes Sicherheitsventil sowie
  • 8a bis 8c verschiedene Ausgestaltungen von Gastanks mit mehreren Thermalbatterien.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Gastanks 2. Der Gastank 2 ist für unter Normalbedingungen gasförmige Kraftstoffe vorgesehen.
  • Der Gastank 2 weist ein Tankgehäuse 4 auf. Das Tankgehäuse 4 ist in einem mittleren Abschnitt 4.1 im Wesentlichen zylindrisch und in Endbereichen 4.2, 4.3 verjüngend ausgestaltet. Alternative geometrische Ausgestaltungen des Gastanks sind ebenfalls denkbar.
  • An den Stirnseiten 4.4, 4.5 ist je ein Sicherheitsventil 6, 8 angeordnet. Die Sicherheitsventile 6, 8 dienen dazu, im Falle des Verlassens vorgegebener Betriebsparameter des Gastanks 2 sich im Tankgehäuse 4 befindlichen Kraftstoff abzulassen. Die Sicherheitsventile 6, 8 sind dazu mit Ablassleitungen 10, 12 ausgestattet, über die ein Entleeren des Gastanks 2 möglich ist.
  • Die Sicherheitsventile 6, 8 sind mittels einer in 1 nicht erkennbaren Folienbatterie aktivierbar. Im Falle einer lokalen, hohen thermischen Belastung, symbolisiert durch ein Feuer 14, wird die Folienbatterie aktiviert und eine oder beide der Sicherheitsventile 6, 8 lösen aus und geben den Kraftstoff über die Ablassleitung 10 oder 12 ab. Ein Überdruck im Tankgehäuse 4 wird dadurch abgebaut. Ein Explodieren des Gastanks 2 ist damit unwahrscheinlicher.
  • 2 zeigt einen teilweise geschnittenen dargestellten Gastank 102 aus dem Stand der Technik. Ein dort angeordnetes Sicherheitsventil 106 weist einen in ein Inneres des Tankgehäuses 104 ragendes Sensorelement 108 auf. Das Sensorelement 108 umfasst einen Temperatursensor, der die Temperatur des getankten Mediums erfasst. Das Sicherheitsventil 106 weist des Weiteren einen Drucksensor auf sowie eine Thermosicherung und ein elektrisch schaltbares Ventil.
  • Ein aus dem Stand der Technik bekannter Gastank für gasförmige kann eine lokale Hitzeeinwirkung nicht detektieren, da die Wärmeabgabe an den Kraftstoff zu gering ist, um eine signifikante Temperatur- oder Druckänderung hervorzurufen. Eine Beschädigung der Struktur des Tankgehäuses 4 vor dem Öffnen des Sicherheitsventils 106 ist dadurch möglich.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil des Tankgehäuses 4.
  • Das Tankgehäuse 4 ist in mehreren Schichten aufgebaut. Im Inneren ist eine diffusionsdichte Innenauskleidung 16 vorgesehen, die beispielsweise aus einem hochmolekularen Polymer bestehen kann. Die Innenauskleidung 16 ist umgeben von einer Kompositlage 18, die z. B. mit Harz gebundene Fasermatten aufweisen kann.
  • Außen auf der Kompositlage 18 ist eine Folienbatterie 20 angeordnet. Die Folienbatterie 20 ist vorliegend dreischichtig dargestellt und weist im Inneren eine Anode 22 und außen eine Katode 24 auf. Zwischen Anode 22 und Katode 24 ist ein Elektrolyt 26 vorgesehen. Der Elektrolyt 26 ist unter Normalbedingungen (300 K, 1024 hPa) fest. Der Elektrolyt 26 weist einen Festflüssigphasenübergang auf. Die Schmelztemperatur des Elektrolyts 26 liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei ca. 200°C. Im flüssigen Zustand aktiviert das Elektrolyt 26 die Folienbatterie 20 und bewirkt eine Spannung zwischen Anode und Katode, mittels derer ein Stromfluss möglich ist. Die strombetätigten Sicherheitsventile 6, 8 können dadurch ausgelöst werden.
  • An der Außenseite des Tankgehäuses 4 ist des Weiteren eine Schutzlage 28 vorgesehen, die die innenliegenden Lagen 16, 18 sowie die Folienbatterie 20 vor mechanischer Beschädigung von außen, beispielsweise durch Steinschlag, schützt. Die Schutzlage 28 kann beispielsweise aus einem schlagzähen Material bestehen.
  • 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 3. Dabei ist zu sehen, dass das Komposit 18 gegenüber den anderen Schichten 16, 20 und 28 die größte Dicke aufweist.
  • 5 zeigt die Verschaltung der Folienbatterie 20 mit dem Sicherheitsventil 8.
  • Anode 22 und Katode 24 sind mittels einer Verkabelung 30 mit dem Sicherheitsventil 8 verbunden. Zwischen Tankgehäuse 4 und Sicherheitsventil 8 ist ein Strömungsbegrenzer 32 vorgesehen, der die Strömung des Kraftstoffs durch das Sicherheitsventil kontrolliert.
  • Das Sicherheitsventil 10 (nicht dargestellt) weist einen Detonator 32 auf, der durch den Stromfluss aus der Folienbatterie 20 aktiviert wird und das Sicherheitsventil 8 öffnet, sodass Kraftstoff aus dem Tankgehäuse 4 über die Ablassleitung 12 abgelassen werden kann.
  • 6 zeigt eine Ansicht auf das Sicherheitsventil 6. Das Sicherheitsventil 6 weist zusätzlich zu dem Detonator noch weitere Sicherheitsmechanismen auf. So ist an dem Sicherheitsventil 6 ein automatisches Ventil 36 (OTAV) vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Thermosicherung 38 (TPRD) vorgesehen. Durch die Kombination verschiedener Öffnungsmechanismen in den Sicherheitsventilen 6 lässt sich unteren schädlichen Störungen begegnen.
  • 7 zeigt einen Querschnitt durch das Sicherheitsventil 6.
  • Das Sicherheitsventil 6 weist einen Ventilkörper 40 auf, der von einer Feder 42 gegen einen Ventilsitz 44 gepresst wird. Dadurch dichtet das Sicherheitsventil 6.
  • Der Detonator 34 wirkt auf eine Federaufhängung 46. Durch Detonieren des Detonators 34 wird die Federaufhängung 46 zerstört und die Feder 42 kann keine Kraft mehr auf den Ventilkörper 40 ausüben, der damit eine Strömungsverbindung zwischen dem Tankinneren und der Ablassleitung 10 freigibt. Durch den Überdruck im Inneren des Tanks 2 wird der Ventilkörper 40 nach hinten gedrückt. Das im Tankgehäuse 4 befindliche Gas kann entweichen.
  • Die 8a bis 8c zeigen unterschiedliche Anordnung mit mehr als einer Folienbatterie.
  • In 8a sind zwei Folienbatterien 50, 52 schräg auf ein Tankgehäuse 54 gewickelt.
  • Gemäß 8b sind zwei Folienbatterien 56, 58 fingerartig ineinandergreifend ausgestaltet, wobei die Folienbatterie 56 mit einem Sicherheitsventil 60 zusammenwirkt, die Folienbatterie 58 mit einem Sicherheitsventil 62.
  • In 8c sind vier Folienbatterien 64, 66, 68, 70 schräg auf ein Tankgehäuse 72 gewickelt.
  • Obwohl der Gegenstand im Detail durch Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Gastank
    4
    Tankgehäuse
    4.1
    mittlerer Abschnitt
    4.2, 4.3
    Endabschnitte
    4.4, 4.5
    Stirnseiten
    6
    Sicherheitsventil
    8
    Sicherheitsventil
    10
    Ablassleitung
    12
    Ablassleitung
    14
    Feuer
    16
    Innenauskleidung
    18
    Kompositlage
    20
    Folienbatterie
    22
    Anode
    24
    Kathode
    26
    Elektrolyt
    28
    Schutzlage
    30
    Verkabelung
    32
    Strömungsbegrenzer
    34
    Detonator
    36
    Automatisches Ventil
    38
    Thermosicherung
    40
    Ventilkörper
    42
    Feder
    44
    Ventilsitz
    46
    Federaufhängung
    50
    Folienbatterie
    52
    Folienbatterie
    54
    Tankgehäuse
    56
    Folienbatterie
    58
    Folienbatterie
    60
    Sicherheitsventil
    62
    Sicherheitsventil
    64
    Tankgehäuse
    66
    Folienbatterie
    68
    Folienbatterie
    70
    Folienbatterie
    72
    Tankgehäuse
    102
    Gastank
    104
    Tankgehäuse
    106
    Sicherheitsventil
    108
    Temperatursensor

Claims (15)

  1. Gastank für ein Kraftfahrzeug für unter Normalbedingungen gasförmigen Kraftstoff, mit einem Tankgehäuse (4), das zur Aufnahme des Kraftstoffs dient, und wenigstens einem an dem Tankgehäuse (4) angeordnetes Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62), über das Kraftstoff aus dem Gastank (2) freisetzbar ist, wobei das Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) elektrisch betätig bar ist, wobei an einer Außenfläche des Tankgehäuses (4) wenigstens eine Thermalbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) angeordnet ist, die mit dem Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) verbunden ist.
  2. Gastank nach Anspruch 1, wobei die Thermalbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) derart ausgestaltet ist, dass sie bei Temperaturen größer als 200 Grad Celsius aktiviert wird.
  3. Gastank nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Thermalbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) ein bei Normalbedingungen im festen Zustand befindliches Elektrolyt (26) aufweist, das nach Übergang in die flüssige Phase einen Stromkreis schließt.
  4. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Thermalbatterie als Folienbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) ausgebildet ist.
  5. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an der Außenfläche des Gastanks (2) eine Mehrzahl von parallel geschalteten, Thermalbatterien (50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) vorgesehen sind.
  6. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) mittels eines Detonators (34) betätigbar ist.
  7. Gastank nach Anspruch 6, wobei das Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) einen federbelasteten Ventilkörper (40) aufweist, wobei der Detonator (34) dazu ausgebildet ist, eine Federaufhängung (46) zu zerstören.
  8. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwischen Tankgehäuse (4) und Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) ein Strömungsbegrenzer (32) vorgesehen ist.
  9. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwei Sicherheitsventile (6, 8; 60, 62) vorgesehen sind, die an verschiedenen Seiten des Gastanks (2) angeordnet sind.
  10. Gastank nach Anspruch 9, wobei jedes Sicherheitsventil mit wenigstens einer eigenen Thermalbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) verbunden ist.
  11. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei dem wenigstens einen Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) je eine Ablassleitung (10, 12) nachgeschaltet ist.
  12. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das wenigstens eine Sicherheitsventil (6, 8; 60, 62) mit einer Thermosicherung (38) ausgestattet ist.
  13. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Tankgehäuse mehrlagig aufgebaut ist.
  14. Gastank nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine Thermalbatterie (20; 50, 52; 56, 58; 64, 66, 68, 70) nach außen hin zumindest teilweise durch eine Schutzlage (28) bedeckt ist.
  15. Kraftfahrzeug mit einem Gastank (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016207908A1 (de) 2016-05-09 2017-11-09 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem und Verfahren zum Kühlen, Kraftfahrzeug
DE102017215754A1 (de) 2017-09-07 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh Tank mit einem Innenbehälter und einer Außenhülle sowie Verfahren zur Herstellung des Tanks
EP3964746A1 (de) * 2020-09-03 2022-03-09 Rolls-Royce plc Zusammengesetzter lagerbehälter für gasförmigen wasserstoff
EP3974701A1 (de) * 2020-09-28 2022-03-30 Rolls-Royce plc Zusammengesetztes lagerbehältersystem für gasförmigen wasserstoff
WO2023237283A1 (de) * 2022-06-10 2023-12-14 Robert Bosch Gmbh Brenngastank sowie brenngastanksystem

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2137737C1 (de) * 1971-07-28 1978-04-27 Catalyst Research Corp., Baltimore, Md. (V.St.A.) Thermalbatterie
DE8811519U1 (de) * 1988-09-12 1988-10-27 Schulz + Rackow Gastechnik Gmbh, 3554 Gladenbach, De
EP1239202A2 (de) * 2001-03-09 2002-09-11 Dynetek Industries Ltd Auslössystem und Bausatz für eine thermische Druckentlastungsvorrichtung
DE102007022610A1 (de) * 2006-05-19 2007-12-06 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Passives Druckentlastungsvorrichtungssystem auf Thermobatterie-Basis für einen Druckgas-Speichertank
DE102009024593A1 (de) * 2008-06-13 2010-04-15 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Aktivierung einer Druckentlastungsvorrichtung
DE102012000096A1 (de) * 2011-01-10 2012-07-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) ENTLÜFTUNGSLOCHAUSRICHTUNG VON TEMPERATUR-DRUCK-ENTLASTUNGSVORRICHTUNGEN AN DRUCKGEFÄßEN
WO2012168606A1 (fr) * 2011-06-06 2012-12-13 L'air Liquide,Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de fluide sous pression

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2137737C1 (de) * 1971-07-28 1978-04-27 Catalyst Research Corp., Baltimore, Md. (V.St.A.) Thermalbatterie
DE8811519U1 (de) * 1988-09-12 1988-10-27 Schulz + Rackow Gastechnik Gmbh, 3554 Gladenbach, De
EP1239202A2 (de) * 2001-03-09 2002-09-11 Dynetek Industries Ltd Auslössystem und Bausatz für eine thermische Druckentlastungsvorrichtung
DE102007022610A1 (de) * 2006-05-19 2007-12-06 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Passives Druckentlastungsvorrichtungssystem auf Thermobatterie-Basis für einen Druckgas-Speichertank
DE102009024593A1 (de) * 2008-06-13 2010-04-15 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Aktivierung einer Druckentlastungsvorrichtung
DE102012000096A1 (de) * 2011-01-10 2012-07-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) ENTLÜFTUNGSLOCHAUSRICHTUNG VON TEMPERATUR-DRUCK-ENTLASTUNGSVORRICHTUNGEN AN DRUCKGEFÄßEN
WO2012168606A1 (fr) * 2011-06-06 2012-12-13 L'air Liquide,Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de fluide sous pression

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016207908A1 (de) 2016-05-09 2017-11-09 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem und Verfahren zum Kühlen, Kraftfahrzeug
DE102017215754A1 (de) 2017-09-07 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh Tank mit einem Innenbehälter und einer Außenhülle sowie Verfahren zur Herstellung des Tanks
WO2019048109A1 (de) 2017-09-07 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh TANK MIT EINEM INNENBEHÄLTER UND EINER AUßENHÜLLE SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DES TANKS
EP3964746A1 (de) * 2020-09-03 2022-03-09 Rolls-Royce plc Zusammengesetzter lagerbehälter für gasförmigen wasserstoff
US11655939B2 (en) 2020-09-03 2023-05-23 Rolls-Royce Plc Composite storage tank for gaseous hydrogen
EP3974701A1 (de) * 2020-09-28 2022-03-30 Rolls-Royce plc Zusammengesetztes lagerbehältersystem für gasförmigen wasserstoff
WO2023237283A1 (de) * 2022-06-10 2023-12-14 Robert Bosch Gmbh Brenngastank sowie brenngastanksystem

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