DE102015015967A1 - Verfahren und System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit einer Flüssiggas-Tankvorrichtung - Google Patents

Verfahren und System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit einer Flüssiggas-Tankvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit, umfassend eine Übertragung von Daten von einer Kommunikationseinheit an eine Kontrolleinheit und eine Steuerung einer Tankvorrichtung zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank eines Fahrzeugs mittels der Kontrolleinheit in Abhängigkeit der von der Kommunikationseinheit übertragenen Daten. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit, aufweisend eine Kommunikationseinheit, eine Kontrolleinheit und eine Tankvorrichtung zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank eines Fahrzeugs, wobei das System zur Übertragung von Daten von der Kommunikationseinheit zur Kontrolleinheit ausgebildet ist, und wobei die Tankvorrichtung mittels der Kontrolleinheit in Abhängigkeit der von der Kommunikationseinheit übertragenen Daten steuerbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit einer Flüssiggas-Tankvorrichtung.
  • Nach Stand der Technik existieren verschiedene Flüssiggas-Betankungssysteme für Fahrzeuge, beispielsweise unter Verwendung von verflüssigtem Erdgas (LNG).
  • Bei keinem der Systeme nach Stand der Technik ist der Zustand, insbesondere Druck, Temperatur und chemische Zusammensetzung, des in einem Flüssiggastank eines Fahrzeugs enthaltenen Flüssiggases bekannt.
  • Weiterhin ist bei den bekannten Systemen in dem Fahrzeug keine Information über den Tankvorgang oder Eigenschaften des zu tankenden Flüssiggases verfügbar.
  • Schließlich ist es Fahrzeugen an Tankanlagen nach Stand der Technik ohne weiteres möglich während des Tankvorgangs wegzufahren, was Sicherheits- und Umweltrisiken birgt.
  • Somit ergibt sich die Aufgabe, ein effektives, kostengünstiges Verfahren sowie ein System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit einer Flüssiggas-Tankvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 und systemseitig durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 13 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit zur Verfügung gestellt. Dabei weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Übertragen von Daten von einer Kommunikationseinheit an eine Kontrolleinheit und Steuerung einer Tankvorrichtung zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank eines, insbesondere flüssiggasgetriebenen, Fahrzeugs mittels der Kontrolleinheit in Abhängigkeit der von der Kommunikationseinheit übertragenen Daten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Datenübertragung vor dem Tankvorgang, während des Tankvorgangs und/oder nach dem Tankvorgang.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Kommunikationseinheit mit dem Fahrzeug mitführbar oder in dem Fahrzeug angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Identifikationsdatensatz von der Kommunikationseinheit an die Kontrolleinheit übertragen, so dass die Kommunikationseinheit von der Kontrolleinheit mittels der übertragenen Daten identifiziert wird.
  • Mittels einer Identifikation des Fahrzeugs könnte vorteilhafterweise beispielsweise ein elektronischer Zahlungsvorgang oder eine Rückverfolgung des Fahrzeugs bei einem Fehlverhalten erleichtert werden. Weiterhin könnte die Identifizierung des Fahrzeugs zu Marktforschungszwecken eingesetzt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Parameter, insbesondere ein Druck, eine Temperatur oder eine chemische Zusammensetzung, des in dem Flüssiggastank des Fahrzeugs enthaltenen Flüssiggases gemessen und mittels der Kommunikationseinheit an die Kontrolleinheit übertragen.
  • Vorteilhafterweise kann mittels einer Druck- und/oder Temperaturmessung im Flüssiggastank des Fahrzeugs das Vorhandensein von warmem Gas festgestellt werden, welches an der Tankstation aus dem Flüssiggastank abgepumpt werden muss. Außerdem können vorteilhafterweise der Druck und die Temperatur des zu tankenden Flüssiggases aufgrund der Druck- und Temperaturdaten im Flüssiggastank optimal eingestellt werden. Somit können auch Füllzeit und Maximalfüllstand des Flüssiggastanks optimiert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden Daten, insbesondere getankte Flüssiggasmenge, Flüssiggaspreis oder chemische Zusammensetzung des Flüssiggases, von der Kontrolleinheit an die Kommunikationseinheit übertragen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfassen die Daten zur chemischen Zusammensetzung des Flüssiggases einen Methangehalt des Flüssiggases. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren auch zur Betankung von Wasserstoff verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Daten nach Abschluss des Tankvorgangs von der Kontrolleinheit an die Kommunikationseinheit übertragen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Daten gespeichert.
  • Mittels Messdaten zum Methangehalt des getankten Flüssiggases kann vorteilhafterweise die Flüssiggasqualität überprüft werden. Somit kann beispielsweise eine Motorsteuerung des Fahrzeugs die Effizienz, Emission und Leistung des Motors optimal dem getankten Treibstoff anpassen.
  • In Verbindung mit Informationen über die getankte Flüssiggasmenge können mittels der Daten zur chemischen Zusammensetzung zur Berechnung und Dokumentation des CO2-Footprints/der CO2-Well-to-Wheel-Emission für eine konkrete Tankfüllung eingesetzt werden. Diese Informationen können vorteilhafterweise im Rahmen von Straf-, Gebühr-, Maut- oder Rabattsystemen verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die von der Kontrolleinheit an die Kommunikationseinheit übertragenen Daten mittels einer Benutzerschnittstelle, insbesondere visuell oder akustisch, dargestellt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen einem Anschlussmittel zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank und dem Flüssiggastank mittels eines Sensors detektiert, wobei in Abhängigkeit des Vorhandenseins der Strömungsverbindung Daten von dem Sensor auf die Kommunikationseinheit und/oder die Kontrolleinheit übertragen werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei einem Fehlen einer Strömungsverbindung zwischen dem Anschlussmittel und dem Flüssiggastank während des Tankvorgangs das Ausgeben von Flüssiggas aus dem Anschlussmittel verhindert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei einem Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen dem Anschlussmittel und dem Flüssiggastank das Wegfahren des Fahrzeugs, insbesondere durch Sperren einer Motorzündung oder eines Fahrgetriebes (Schaltgetriebe, halbautomatisches Getriebe oder automatische Getriebe), oder Aktivierung einer Feststellbremse, verhindert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei einem Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen dem Anschlussmittel und dem Flüssiggastank das Fahren des Fahrzeugs verhindert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei einem Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen dem Anschlussmittel und dem Flüssiggastank das Schaltgetriebe des Fahrzeugs blockiert.
  • Somit kann vorteilhafterweise ein Wegfahren des Fahrzeugs während des Tankvorgangs verhindert werden, was einer Beschädigung oder Zerstörung der Tankanlage oder des Fahrzeugs sowie Sicherheits- und Umweltgefahren durch unkontrolliertes Freisetzen von Flüssiggas in die Umgebung vorbeugt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Daten in einem Frequenzbereich von 2,4 GHz bis 2,5 GHz, insbesondere 2,402 GHz bis 2,480 GHz und/oder 2,4 GHz bis 2,4835 GHz, übertragen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Daten in einem Frequenzbereich von 5 GHz bis 6 GHz, insbesondere 5,17 GHz bis 5,727, übertragen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Daten mittels eines Bluetooth-Standards, einer Infrarotschnittstelle, eines wireless area network (WLAN), eines RFID-Systems, eines Mobilfunkstandards, insbesondere UMTS, oder eines near field communication (NFC)-Standards übertragen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Kommunikationseinheit einen RFID-Transponder und umfasst die Kontrolleinheit ein RFID-Lesegerät, wobei die Daten mittels des RFID-Transponders an das RFID-Lesegerät übertragen werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, zur Verfügung gestellt. Dabei weist das System eine Kommunikationseinheit, eine Kontrolleinheit und eine Tankvorrichtung zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank eines, insbesondere flüssigkeitsgetriebenen, Fahrzeugs auf.
  • Das System ist zur Übertragung von Daten von der Kommunikationseinheit zur Kontrolleinheit ausgebildet.
  • Die Tankvorrichtung ist mittels der Kontrolleinheit in Abhängigkeit der von der Kommunikationseinheit übertragenen Daten steuerbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kommunikationseinheit mit dem Fahrzeug mitführbar oder in dem Fahrzeug angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das System ein Messgerät auf, das zum Messen eines Messwerts, insbesondere eines Drucks, einer Temperatur oder einer chemischen Zusammensetzung, des in dem Flüssiggastank des Fahrzeugs enthaltenen Flüssiggases ausgebildet ist, wobei der Messwert von dem Messgerät an die Kommunikationseinheit übertragbar ist, und wobei der Messwert mittels der Kommunikationseinheit an die Kontrolleinheit übertragbar ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das System dazu ausgebildet, Daten von der Kontrolleinheit auf die Kommunikationseinheit zu übertragen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das System eine Benutzerschnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, von der Kontrolleinheit auf die Kommunikationseinheit übertragene Daten, insbesondere visuell oder akustisch, darzustellen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das System einen Sensor auf, wobei das Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen einem Anschlussmittel zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank und dem Flüssiggastank mittels des Sensors detektierbar ist, und wobei in Abhängigkeit des Vorhandenseins der Strömungsverbindung Daten von dem Sensor auf die Kommunikationseinheit und/oder die Kontrolleinheit übertragbar sind.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer Figur erläutert. Diese zeigt ein erfindungsgemäßes System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit.
  • Im Einzelnen zeigt die Figur eine Tankvorrichtung 2 mit einem Flüssiggasbehälter 25, einer mit dem Flüssiggasbehälter 25 in Strömungsverbindung stehenden Flüssiggasleitung 22 und einer am Ende der Flüssiggasleitung 22 angeordneten Anschlussmittel 23 zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank. Die Figur zeigt weiter ein Fahrzeug 3 mit einem Flüssiggastank 32, wobei das Anschlussmittel 23 der Tankvorrichtung 2 mit dem Flüssiggastank 32 in Strömungsverbindung steht, so dass Flüssiggas aus dem Flüssiggasspeicher 25 der Tankvorrichtung 2 in den Flüssiggastank 32 des Fahrzeugs 3 einleitbar ist.
  • Die Tankvorrichtung 2 weist eine Kontrolleinheit 21 auf und das Fahrzeug weist eine Kommunikationseinheit 31 auf, wobei die Kontrolleinheit 21 und die Kommunikationseinheit 31 dazu ausgebildet sind, Daten durch Übertragung miteinander auszutauschen.
  • Die Figur zeigt weiterhin ein an dem Flüssiggastank 32 des Fahrzeugs 3 angeordnetes Messgerät 33. Das Messgerät 33 ist dazu ausgebildet, Daten, insbesondere Druck, Temperatur oder chemische Zusammensetzung, des in dem Flüssiggastank 32 befindlichen Flüssiggases zu messen und an die Kommunikationseinheit 31 und/oder an die Kontrolleinheit 21 zu übertragen. Anhand der mittels des Messgeräts 33 gemessenen Daten können beispielsweise Druck und Temperatur des zu tankenden Flüssiggases mittels der Kontrolleinheit 21 der Tankvorrichtung 2 optimal eingestellt werden.
  • Die chemische Zusammensetzung des in dem Flüssiggasbehälter 25 befindlichen Flüssiggases ist der Tankvorrichtung 2 durch die Befüllung des Flüssiggasbehälters 25 von dem Flüssiggashersteller/-zulieferers bekannt. Diese Information kann bezüglich der chemischen Zusammensetzung alternativ der Kommunikationseinheit 31 zur Verfügung gestellt werden.
  • Außerdem zeigt die Figur einen an dem Anschlussmittel 23 angeordneten Sensor 24 zur Detektion des Vorhandenseins einer Strömungsverbindung zwischen der Flüssiggasleitung 22 und dem Flüssiggastank 32. Der Sensor 24 ist beispielsweise dazu ausgebildet, Daten an die Kontrolleinheit 21 zu übertragen, so dass bei Fehlen der Strömungsverbindung der Flüssiggasleitung 22 und dem Flüssiggastank 32 während des Tankvorgangs mittels der Kontrolleinheit 21 der Flüssiggasstrom durch die Flüssiggasleitung 22 unterbrochen wird.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu ist der Sensor 24 dazu ausgebildet, Daten an das Fahrzeug 3 zu übertragen, so dass das Wegfahren des Fahrzeugs 3, beispielsweise durch Sperren einer Motorzündung oder eines Fahrgetriebes (Schaltgetriebe, Halbautomatisches Getriebe oder Automatische Getriebe), oder Aktivierung einer Feststellbremse, bei Vorhandensein der Strömungsverbindung zwischen der Flüssiggasleitung 22 und dem Flüssiggastank 32 unterbunden wird.
  • Das Fahrzeug 3 weist weiterhin eine Benutzerschnittstelle 34, insbesondere zur visuellen oder akustischen Darstellung von Daten, auf. Beispielsweise sind mittels der Benutzerschnittstelle 34 von der Kontrolleinheit 21 auf die Kommunikationseinheit 31 übertragene Daten, z. B. bezüglich Druck, Temperatur oder chemischer Zusammensetzung des getankten Flüssiggases oder Daten zu Füllstand oder Füllzeit des Flüssiggastanks 32 darstellbar. Bezugszeichenliste
    1 System zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit und einer Kontrolleinheit
    2 Tankvorrichtung
    21 Kontrolleinheit
    22 Flüssiggasleitung
    23 Anschlussmittel
    24 Sensor
    25 Flüssiggasbehälter
    3 Fahrzeug
    31 Kommunikationseinheit
    32 Flüssiggastank
    33 Messgerät
    34 Benutzerschnittstelle

Claims (11)

  1. Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Kommunikationseinheit (31) und einer Kontrolleinheit (21), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Übertragen von Daten von einer Kommunikationseinheit (31) an eine Kontrolleinheit (21), – Steuerung einer Tankvorrichtung (2) zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank (32) eines, insbesondere flüssiggasbetriebenen, Fahrzeugs (3) mittels der Kontrolleinheit (21) in Abhängigkeit der von der Kommunikationseinheit (31) übertragenen Daten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationseinheit (31) mit dem Fahrzeug (3) mitführbar oder in dem Fahrzeug (3) angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Identifikationsdatensatz von der Kommunikationseinheit (31) an die Kontrolleinheit (21) übertragen wird, so dass die Kommunikationseinheit (31) von der Kontrolleinheit (21) mittels der übertragenen Daten identifiziert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Parameter, insbesondere ein Druck, eine Temperatur oder eine chemische Zusammensetzung, des in dem Flüssiggastank (32) des Fahrzeugs (3) enthaltenen Flüssiggases gemessen wird und mittels der Kommunikationseinheit (31) an die Kontrolleinheit (21) übertragen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Daten, insbesondere getankte Flüssiggasmenge, Flüssiggaspreis oder chemische Zusammensetzung des Flüssiggases, von der Kontrolleinheit (21) an die Kommunikationseinheit (31) übertragen werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die von der Kontrolleinheit (21) an die Kommunikationseinheit (31) übertragenen Daten mittels einer Benutzerschnittstelle (34), insbesondere visuell oder akustisch, dargestellt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen einem Anschlussmittel (23) zum Einleiten von Flüssiggas in einen Flüssiggastank und dem Flüssiggastank (32) mittels eines Sensors (24) detektiert wird, und wobei in Abhängigkeit des Vorhandenseins der Strömungsverbindung Daten von dem Sensor (24) auf die Kommunikationseinheit (31) und/oder die Kontrolleinheit (21) übertragen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei einem Fehlen einer Strömungsverbindung zwischen dem Anschlussmittel (23) und dem Flüssiggastank (32) während des Tankvorgangs das Ausgeben von Flüssiggas aus dem Anschlussmittel (23) verhindert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei bei einem Vorhandensein einer Strömungsverbindung zwischen dem Anschlussmittel (23) und dem Flüssiggastank (32) das Wegfahren des Fahrzeugs (3), insbesondere durch Sperren einer Motorzündung oder eines Fahrgetriebes oder Aktivierung einer Feststellbremse, verhindert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Daten in einem Frequenzbereich von 2,4 GHz bis 2,5 GHz, insbesondere 2,402 GHz bis 2,480 GHz und/oder 2,4 GHz bis 2,4835 GHz oder in einem Frequenzbereich von 5 GHz bis 6 GHz, insbesondere 5,17 GHz bis 5,727, übertragen werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Daten mittels eines Bluetooth-Standards, einer Infrarotschnittstelle, eines wireless area network (WLAN), eines RFID-Systems, eines Mobilfunkstandards, insbesondere UMTS oder eines near field communication (NFC)-Standards übertragen werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023104243A1 (de) * 2021-12-07 2023-06-15 Deutsche Bahn Aktiengesellschaft System und verfahren zur befüllungs-steuerung eines tankbehälters eines fahrzeugs mit gasförmigem wasserstoff aus einem vorratsbehälter einer versorgungsstation

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WO2023104243A1 (de) * 2021-12-07 2023-06-15 Deutsche Bahn Aktiengesellschaft System und verfahren zur befüllungs-steuerung eines tankbehälters eines fahrzeugs mit gasförmigem wasserstoff aus einem vorratsbehälter einer versorgungsstation

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