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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, und spezieller ausgedrückt auf eine Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, welches die Austausch-Lebensdauer bzw. -Laufzeit einer Brennstoffzelle-Ionenfilter-Kassette detektiert.
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HINTERGRUND
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In jüngster Zeit wurde auf verschiedene Weise ein umweltfreundliches elektrisches Fahrzeug entwickelt, welches einen reduzierten Energieverbrauch und reduzierte Umweltverschmutzung besitzen kann, wie zum Beispiel ein umweltfreundliches, elektrisches Fahrzeug, welches ein Brennstoffzellenfahrzeug und ein Hybridfahrzeug beinhaltet. Das Brennstoffzellenfahrzeug ist ein Fahrzeug, welches Elektrizität, welche durch eine elektrochemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt ist, als eine Energiequelle benutzt. Das Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, welches eine interne Verbrennungsmaschine benutzt, während es bei einer hohen Geschwindigkeit oder auf einer Bergstraße benutzt wird, und benutzt Elektrizität als Energiequelle, während es bei einer niedrigen Geschwindigkeit gefahren oder gestoppt wird.
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Im Allgemeinen wird das bestehende interne Verbrennungsmaschine-Fahrzeug durch Antriebsleistung angetrieben, welche durch eine explosive Reaktion von fossilem Kraftstoff mit Sauerstoff in der Luft innerhalb einer Maschine erzeugt ist, um die chemische Energie in mechanische Energie zu wandeln, während das Brennstoffzellen-Fahrzeug durch elektrische Energie angetrieben wird, welche durch eine elektrochemische Reaktion von Wasserstoff, welcher über einen Hochdruck-Wasserstofftank oder ein Umformglied geliefert wird, mit Sauerstoff in der Luft erzeugt ist, welche durch einen Luft-Turbokompressor innerhalb eines Brennstoffzellenstapels geliefert wird. Mit anderen Worten, das Brennstoffzellensystem ist ein Gerät, welches direkt die Energie des Brennstoffs in elektrische Energie wandelt, und ist ein System, welches ein Paar von Elektroden beinhaltet, welche aus einer Anode und einer Kathode konfiguriert sind, welche einen Elektrolyt, welcher dazwischen angeordnet ist, besitzen, und erhält Elektrizität und Wärme durch eine elektrochemische Reaktion des ionisierten Brennstoffgases.
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Eine Polymer-Elektrolytmembran-Brennstoffzelle kann eine hohe Stromdichte, eine niedrige Betriebstemperatur, geringe Korrosion und einen reduzierten Verlust an Elektrolyt besitzen, und als ein Ergebnis, hat man begonnen, sie als eine Leistungsquelle für militärischen Gebrauch oder ein Raumschiff zu entwickeln. In jüngster Zeit jedoch kann die Polymer-Elektrolytmembran-Brennstoffzelle eine hohe Leistungsdichte besitzen und kann aufgrund eines vereinfachten Gerätes modularisiert werden, und als Ergebnis wurde die Forschung für das Anwenden der Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle als eine Leistungsquelle für ein Fahrzeug aktiv fortgeführt.
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Das Brennstoffzellensystem beinhaltet einen Brennstoffzellenstapel, welcher konfiguriert ist, elektrische Energie aus einer elektrochemischen Reaktion des Reaktionsgases zu erzeugen, ein Wasserstoff-Liefergerät, welches konfiguriert ist, Wasserstoff zu liefern, welcher ein Brennstoff für den Brennstoffzellenstapel ist, ein Luftzuführgerät, welches Luft liefert, wobei Sauerstoff, welcher ein Oxidationsmittel ist, welches für die elektrochemische Reaktion notwendig ist, dem Brennstoffzellenstapel zugeführt wird, und ein Wärme- und Wassersteuerungssystem, welches konfiguriert ist, Wärme, welche ein Nebenprodukt aus der elektrochemischen Reaktion des Brennstoffzellenstapels ist, nach außen auszustoßen, um optimal eine Betriebstemperatur des Brennstoffzellenstapels einzustellen und eine Wassersteuerungsfunktion durchzuführen.
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In dieser Konfiguration beinhaltet das Wärme- und Wasser-Steuerungssystem ein Ionenfilter, wobei das Ionenfilter Metallionen aus dem Kühlwasser entfernt, welches innerhalb des Brennstoffzellenstapels zirkuliert, und dann ausgestoßen wird, um die Lebensdauer der Brennstoffzelle zu erhöhen und das Brennstoffzellensystem zu stabilisieren. Mit anderen Worten, das Ionenfilter des Brennstoffzellenfahrzeugs ist auf einem Stapel-Kühlwasserkreislauf angeordnet, um das Filtern von Ionen durchzuführen, um einen elektrischen Schock zu vermeiden, und zwar aufgrund eines hohen Ausgabeziels, welches 100 kW entspricht, wobei damit die elektrische Stabilität des Systems sichergestellt wird.
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Beispielsweise ist ein Ionenharz innerhalb einer Kassette installiert, um elektrische Leitfähigkeit zu entfernen und zu steuern, in erhöhtem Maße im Verhältnis zu einem Anstieg in der Menge an Kation/Anion, welche in dem Sammelkühlwasser vorhanden ist, so dass die elektrische Leitfähigkeit gleich oder geringer als ein vorher festgelegter Pegel ist, wodurch die Isolationsstabilität des Fahrzeugs erhöht wird. Deshalb beinhaltet eine Innenseite des Ionenfilters das Ionenharz, welches hauptsächlich Filterionen sind, welche in dem Kühlwasser enthalten sind, und das Kühlwasser, welches in dem Brennstoffzellenstapel umläuft und ausgestoßen wird, tritt in das Ionenfilter, um die Metallionen daraus zu entfernen, durch das Ionenharz in dem Ionenfilter, und zirkuliert dann wieder in dem Brennstoffzellenstapel, wodurch in geeigneter Weise die Ionendichte justiert wird, d. h. die elektrische Leitfähigkeit innerhalb des Stapelkühlwassers.
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Indessen wird die elektrische Leitfähigkeit des Stapelkühlwassers mit einem elektrischen Leitfähigkeitssensor gemessen. Im Speziellen, wenn die elektrische Leitfähigkeit, welche durch den elektrischen Leitfähigkeitssensor gemessen wird, gleich zu oder größer als ein Referenzwert ist, wird die Ionenfilterkassette ausgetauscht, um die elektrische Leitfähigkeit in dem Stapelkühlwasser zu steuern, dass sie gleich oder geringer als der vorher festgelegte Pegel ist. Beispielsweise wird die elektrische Leitfähigkeit durch den elektrischen Leitfähigkeitssensor gemessen, und ein Kühlwasser-Elektrische Leitfähigkeit-Signal wird periodisch zu einer Brennstoffzellen-Steuereinheit (FCU) über eine Steuergerätenetz-(CAN-)Kommunikation übertragen, um zu bestimmen, ob die Ionenfilterkassette zu ersetzen ist.
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Jedoch, in dem Fall des vorausgegangenen Erfassungsverfahrens mit dem elektrischen Leitfähigkeitssensor wird ein Volumen des elektrischen Leitfähigkeitssensors erhöht und Kosten (0,00001) davon werden erhöht, und demnach ist das Nachweisverfahren mit dem elektrischen Leitfähigkeitssensor von einem Layout-Gesichtspunkt und einem ökonomischen Gesichtspunkt aus nutzlos. Außerdem kann es, wenn der elektrische Leitfähigkeitssensor und die CAN-Kommunikation schlecht sind, für einen Verbraucher schwierig sein, den Austauschzeitpunkt der Ionenfilterkassette zu bestimmen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug bereit, welches den Service des Fahrzeugs verbessert, und zwar durch das Erfassen einer Austausch-Laufzeit einer Brennstoffzellen-Ionenfilter-Kassette, wobei das Prinzip des Reduzierens eines Volumens eines Ionenharzes benutzt wird.
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Entsprechend zu einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug beinhalten: ein Hauptgeräteteil, welches innerhalb eines Ionenfilters installiert ist und welches ein Ionenharz, welches darin eingefüllt ist, besitzt; ein Prüfglied bzw. -element, welches innerhalb des Hauptgeräteteils angeordnet ist und eine Position besitzt, welche basierend auf einem Volumen des Ionenharzes variiert; und ein elastisches Glied bzw. Element, welches zwischen einem Seiten-(z. B. einem ersten Seiten-)Ende in dem Hauptgeräteteil und dem Prüfglied angeordnet ist, um das Prüfglied von einer Seite auf die andere Seite zu drücken.
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Ein Teilbereich oder das gesamte Hauptgerätteil kann transparent gebildet sein. Das Prüfglied kann aus einem fluoreszierenden Material hergestellt sein und kann gebildet sein, dass es eine Luftdichtheit (z. B. eine Dichtung) zwischen einem Umfang des Prüfgliedes und einer Innenseite des Hauptgeräteteils aufrechterhält. Die andere Seite (z. B. eine zweite Seite) in dem Hauptgeräteteil, basierend auf dem Prüfglied, kann mit dem Ionenharz gefüllt sein, und die andere Seite in dem Hauptgeräteteil kann ein Maschennetzglied beinhalten, um eine Undichtheit des gefüllten Ionenharzes zu verhindern. Das Prüfglied kann konfiguriert sein, um den Austausch-Zeitablauf der Kassette des Ionenfilters zu identifizieren, und das Hauptgeräteteil kann mit einer sich bewegenden Position des Prüfgliedes für das Austauschen der Kassette angezeigt sein.
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Entsprechend einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, welche in einem Brennstoffzellenstapel installiert ist, beinhalten: ein Hauptgeräteteil, welches konfiguriert ist, innerhalb des Ionenfilters installiert zu werden, um auf einem Kühlwasserkanal des Brennstoffzellenstapels positioniert zu werden, und kann ein Ionenharz, welches darin eingefüllt ist, besitzen; ein Prüfglied, welches bewegbar innerhalb des Hauptgeräteteils angeordnet ist und welches eine Position besitzt, welche sich basierend auf einem Volumen des Ionenharzes verändert; und ein elastisches Glied bzw. Element, welches zwischen einem Seitenende in dem Hauptgeräteteil und dem Prüfglied angeordnet ist, um das Prüfglied von einer Seite zu der anderen Seite durch Elastizität zu drücken. Das Hauptgeräteteil kann innerhalb des Ionenfilters installiert sein, um mit einer oberen Kappe abgedeckt zu werden, welche aus einem transparenten Material hergestellt ist, und kann somit von außen identifiziert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden nun aus der folgenden Beschreibung offensichtlicher, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird.
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1 ist ein beispielhaftes Nutzungszustandsdiagramm, welches schematisch eine Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinheit für ein Brennstoffzellenfahrzeug darstellt, welche innerhalb eines Ionenfilters installiert ist, entsprechend zu einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine beispielhafte Ansicht, welche die Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug darstellt, entsprechend zu der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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3 ist eine beispielhafte Zeichnung, welche die Hauptteile in der Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug darstellt, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, mit einem Hauptgeräteteil, welches von der Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung entfernt ist; und
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4 ist eine beispielhafte Zeichnung, welche ein starkes Säure-Kation-Austauschharz des Ionenharzes in der Ionenfilter-Lebensdauer-Erfassungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug darstellt, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es ist davon auszugehen, dass der Term „Fahrzeug” oder „fahrzeugartig” oder ein anderer ähnlicher Term, wie er hier benutzt wird, inklusive für Motorfahrzeuge im Allgemeinen ist, wie zum Beispiel für Personenautomobile, wobei Fahrzeuge für den Sportgebrauch (SUV), Omnibusse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserkraftfahrzeuge beinhaltet sind, wobei eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und ähnliche und wobei Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennungs-, Einsteckhybridelektrische Fahrzeuge, Wasserstoff betriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff (z. B. Kraftstoffen, welche von Ressourcen anders als Öl abgeleitet sind) beinhaltet sind. Wie hier Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen besitzt, zum Beispiel sowohl mit Benzin betriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
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Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wird, indem eine Vielzahl von Einheiten benutzt wird, um den beispielhaften Prozess durchzuführen, ist davon auszugehen, dass die beispielhaften Prozesse auch durch einen oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zusätzlich ist davon auszugehen, dass der Term Steuerglied/Steuereinheit sich auf eine Hardware-Einrichtung bezieht, welche einen Speicher und einen Prozessor beinhaltet. Der Speicher ist konfiguriert, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist speziell konfiguriert, um diese Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, welche weiter unten beschrieben werden.
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Es sei denn es wird speziell festgelegt oder es ist aus dem Kontext offensichtlich, wie es hier benutzt wird, ist der Term „ungefähr” als innerhalb eines Bereiches normaler Toleranz in der Fachwelt zu verstehen, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen vom Mittelwert. „Ungefähr” kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes verstanden werden. Es sei denn, es geht andernfalls klar aus dem Kontext hervor, sind alle hier bereitgestellten Werte mit „ungefähr” modifiziert.
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Die hier benutzte Terminologie dient nur dem Zweck des Beschreibens einzelner Ausführungsformen und es ist nicht beabsichtigt, dass sie die Erfindung begrenzt. Wie sie hier benutzt werden, sollen die Singularformen „ein”, „eine”, „eines” und „der”, „die” „das” ebenso die Pluralformen einschließen, es sei denn, es wird im Kontext klar in anderer Weise angezeigt. Es ist ferner davon auszugehen, dass die Terme „weist auf” und/oder „aufweisend”, wenn sie in dieser Spezifikation benutzt werden, das Vorhandensein der aufgeführten Merkmale, Integer, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Integer, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie es hier benutzt wird, beinhaltet der Term „und/oder” jegliche und alle Kombinationen einer oder mehrerer zusammenhängender, aufgelisteter Begriffe.
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Hier nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch wird die vorliegende Offenbarung nicht auf die nachfolgenden beispielhaften Ausführungsformen begrenzt oder eingeschränkt. Gleiche Bezugszeichen, welche in jeder Zeichnung aufgeführt sind, bezeichnen gleiche Komponenten.
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1 ist eine Zeichnung eines beispielhaften Gebrauchszustands, welche schematisch einen Fall darstellt, in welchem eine Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, in einem Ionenfilter installiert ist, und 2 ist eine beispielhafte Ansicht, welche die Ionenfilter-Lebenserwartung-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug entsprechend zu der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Wie in 1 und 2 gezeigt wird, kann die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhalten: ein Hauptgeräteteil 10, welches innerhalb eines Ionenfilters 1 installiert ist und welches ein Ionengranulat, welches darin eingefüllt ist, besitzt, ein Prüfelement 20, welches innerhalb des Hauptgeräteteils 10 angeordnet ist, welches eine Position besitzt, welche, basierend auf einem Volumen des Ionengranulats, variiert, und ein elastisches Element 30, welches zwischen einem Seiten-(z. B. einem ersten Seiten-)Ende in dem Hauptgeräteteil 10 und dem Prüfelement 20 angeordnet ist, um das Prüfelement 20 von einer Seite zu der andern Seite zu schieben, d. h. das Prüfelement 20 entlang der Innenseite des Hauptgerätes 10 zu schieben.
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Das Ionenfilter 1 kann innerhalb eines Brennstoffzellenstapels installiert sein, eine Ionenfilter-Patrone (nicht dargestellt) kann innerhalb des Ionenfilters 1 installiert sein, und eine obere Abdeckung 3, welche einen oberen Teilbereich des Ionenfilters 1 abdeckt und welche die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung fixiert und schützt, kann abnehmbar mit dem oberen Teil des Ionenfilters 1 mit einem Bolzen, einem Stift und Ähnlichem gekoppelt sein, um die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung über der Ionenfilter-Patrone zu installieren. In dieser Konfiguration kann die obere Abdeckung 3 aus transparenten Materialien, wie z. B. Plastik und Glas, hergestellt sein, und demnach kann die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung von außen identifiziert werden.
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Außerdem stellt ein Pfeil, welcher in 1 dargestellt ist, eine Bewegung des Kühlwassers dar, welches an dem Brennstoffzellenstapel angewendet wird, in welchem das Ionenfilter 1 und die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung auf einem Kanal des Kühlwassers positioniert werden kann, um das Kühlwasser zu führen, welches durch das Führen durch das Ionenfilter, sowohl durch die Ionenfilterpatrone, welche innerhalb des Ionenfilters 1 installiert ist, als auch die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung umlaufen gelassen wird.
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Mit Bezug auf 2 kann das Hauptgeräteteil 10 im Wesentlichen eine Form besitzen (z. B. eine zylindrische Form) und kann gebildet sein, um eine Seite geöffnet und eine andere Seite geschlossen zu haben. Außerdem kann das Hauptgeräteteil 10 innerhalb des Ionenfilters 1 installiert sein, um von außen durch die obere Abdeckung 3 identifiziert zu werden, und die Abdeckung kann ein transparentes Teil 11 besitzen, welches aus transparenten Materialien, wie z. B. Kunststoff und Glas, hergestellt ist, und somit kann das Hauptgeräteteil 10 hergestellt sein, um zu gestatten, dass ein Zustand des Prüfelementes 20 und des darin eingefüllten Ionengranulats von außen erkannt werden kann.
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Im Speziellen kann das Prüfelement 20 aus fluoreszierendem Material und Ähnlichem hergestellt sein und kann somit von außen durch das transparente Teil 11 identifiziert werden. Außerdem kann das Prüfelement 20 gebildet sein, um eine Luftdichtheit (z. B. eine Dichtung) zwischen dem Umfang des Prüfelementes 20 und der Innenseite des Hauptgeräteteils 10 aufrechtzuerhalten, und damit kann das Prüfelement 20 gebildet sein, um sich zu bewegen, während es auf eine Änderung in dem Volumen des Ionengranulats reagiert, welches in dem Hauptgeräteteil 10 eingefüllt ist.
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3 ist eine beispielhafte Zeichnung, welche die Hauptteile innerhalb der Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung darstellt, wobei ein Hauptgeräteteil von der Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung entfernt ist. Mit Bezug auf 3 kann die Innenseite des Hauptgeräteteils 10 gebildet sein, um zu einer Seite innerhalb des Hauptgeräteteils 10 vorgespannt zu sein, das elastische Element 30 kann zwischen der einen Seite (z. B. einer ersten Seite) des Prüfelements 20 und dem einen Seitenende in dem Hauptgeräteteil 10 installiert sein, um das Prüfelement 20 von einer Seite zu der anderen Seite (z. B. entlang der Innenseite des Hauptgeräteteils 10) zu schieben, wobei eine elastische Kraft benutzt wird, und die Innenseite des Hauptgeräteteils 10 in der anderen Seiten-(z. B. einer zweiten Seiten-)Richtung des Prüfelementes 20 kann mit dem Ionengranulat gefüllt sein. Deshalb kann sich, wenn das Volumen des Ionengranulats reduziert wird, das Prüfelement 20 in die entgegengesetzte Seitenrichtung relativ zu dem reduzierten Betrag im Volumen des Ionengranulats durch die elastische Kraft des elastischen Elementes 30 bewegen. Das elastische Element 30 kann eine Feder sein, welche im Allgemeinen benutzt wird, wie z. B. eine Spiralfeder, eine Blattfeder und eine Linearfeder.
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Indessen kann ein Maschennetzelement 30 innerhalb des Hauptgeräteteils 10 in der zweiten Seitenrichtung des Prüfelements 20 vorgesehen sein, um zu verhindern, dass das Ionengranulat, welches in der zweiten Seitenrichtung des Prüfelementes 20 eingefüllt ist, ausläuft. Außerdem kann das Hauptgeräteteil 10 mit einem Anzeigeteil 13 gebildet sein, um den Zeitablauf für das Ersetzen der Patrone des Ionenfilters 1 während des Bewegens des Prüfelements 20 anzuzeigen. Mit anderen Worten, als das Anzeigeteil 13, welches eine Bewegungsposition des Prüfelements 20 in dem transparenten Teil 11 anzeigen kann, kann diese in einer Längsrichtung des transparenten Teiles 11 gebildet sein, wobei der Zeitablauf für das Ersetzen der Patrone des Ionenfilters 10, basierend auf der Reduktion im Volumen des Ionengranulats, verstanden werden kann, wenn das Prüfelement 20 sich zu der Position des Anzeigeteils 13 hinaufbewegt. Ein Prinzip des Reduzierens des Volumens des Ionengranulats des Ionenfilters, in welchem die vorliegende Offenbarung angewendet ist, wird nachfolgend mit Bezug auf 4 beschrieben.
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4 ist eine beispielhafte Zeichnung, welche ein Granulat des sauren Kationen-Austausches des Ionengranulats innerhalb der Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, zeigt. Wie in 4 dargestellt wird, wird ein Granulat des Säure-Kationen-Austausches (SAC), durch ein Schema, wie zum Beispiel R – SO3H + Na+ → R – SO3Na + H+, gefiltert und kann dann durch Ionen adsorbiert werden. Außerdem wird, obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, ein Granulat eines Lauge-Anionen-Austausches (SBA), durch ein Schema, wie zum Beispiel R – NOH + Cl– → R – NCl + OH–, gefiltert und kann dann durch Ionen adsorbiert werden.
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Mit Hilfe der vorhergegangenen Schemen kann ein Granulat des Säure-Kationen-Austausches um ungefähr 8% reduziert werden, und ein Volumen des Granulats des Lauge-Anionen-Austausches kann um ungefähr 20% reduziert werden. Deshalb, wenn die Patrone des Ionenfilters den Zeitablauf des Ersetzens aufgrund der Reduktion in dem Volumen des Ionengranulats erreicht, kann sich das Prüfelement 20 zu der Position des Anzeigeteils 13 bewegen, und damit kann der Austausch-Zeitpunkt der Patrone identifiziert werden.
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Entsprechend zu der vorliegenden Offenbarung kann die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, zusammen mit dem Ersetzen der Ionenfilterpatrone ersetzt werden. Das elastische Element 30 kann befestigt benutzt werden, und das Hauptgeräteteil 10, welches mit dem Ionengranulat, dem Prüfelement 20 und dem Maschennetzelement 40 bestückt ist, kann ersetzt werden.
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Die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, entsprechend der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, welche wie oben beschrieben konfiguriert ist, spart die Erfordernis eines elektrischen Leitfähigkeitssensors aus, um die ökonomische Wirkung des Sparens von Herstellungskostens zu erreichen. Zusätzlich entfällt die Notwendigkeit für eine elektronische Steuerung, um die Fehlerauftrittslage zu reduzieren, und es werden Herstellungskosten durch das Entfernen der Verdrahtung und der elektromagnetischen Wellenprüfverifizierung erspart. Die vorliegende Offenbarung besitzt auch eine vereinfachte Struktur und kann damit leichter hergestellt werden, um die Herstellungskosten zu sparen, und verbessert das Instandhalten des Fahrzeugs, durch das Bestätigen der Lebensdauer der Ionenfilterpatrone in Echtzeit durch einen Fahrer und in einem Service-Zentrum.
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Obwohl die Ionenfilter-Lebensdauer-Wahrnehmungseinrichtung für ein Brennstoffzellenfahrzeug, entsprechend der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben worden ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben erwähnte beispielhafte Ausführungsform und die Zeichnungen begrenzt, sondern kann von Fachleuten, auf welche die vorliegende Offenbarung zutrifft, auf verschiedene Weise innerhalb der folgenden Patentansprüche modifiziert und verändert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ionenfilter
- 3
- obere Abdeckung
- 10
- Geräteteil
- 11
- transparentes Teil
- 20
- Prüfglied bzw. -element
- 30
- elastisches Glied bzw. Element
