DE102016011924A1 - Vehicle with a storage device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) mit einer Speichereinrichtung (3) zur Speicherung von Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 60 MPa, mit einem Befüllanschluss (4), welcher einen Tankstutzen (5) und eine Datenschnittstelle (6) aufweist, wobei die Datenschnittstelle (6) des Befüllanschlusses (4) unidirektional zum Senden von Daten ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Entleeranschluss (13) im Hochdruckbereich (9) der Speichereinrichtung (3) ausgebildet ist, welcher einen Anschlussstutzen (14) und eine Datenschnittstelle (15) zum unidirektionalen Empfang von Daten aufweist.The invention relates to a vehicle (1) having a storage device (3) for storing hydrogen at a nominal pressure of more than 60 MPa, with a filling port (4) having a filler neck (5) and a data interface (6) Data interface (6) of the filling port (4) is formed unidirectional for transmitting data. The inventive method is characterized in that an emptying port (13) in the high pressure region (9) of the memory device (3) is formed, which has a connection piece (14) and a data interface (15) for unidirectional reception of data.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung von Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 60 MPa, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung einen Notfallbetankungsschlauch zur Notfallbetankung einer Speichereinrichtung eines Fahrzeuges durch ein derartiges Fahrzeug. Letztlich betrifft die Erfindung außerdem ein Verfahren zur Notfallbetankung eines Fahrzeuges durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.The invention relates to a vehicle having a storage device for storing hydrogen at a nominal pressure of more than 60 MPa, according to the closer defined in the preamble of claim 1. The invention also relates to an emergency refueling hose for emergency refueling of a storage device of a vehicle by such a vehicle. Finally, the invention also relates to a method for emergency refueling of a vehicle by a vehicle according to the invention.

Die Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff für Fahrzeuge ist für zukünftige Fahrzeuganwendungen, sowohl mit Verbrennungsmotoren als auch mit Brennstoffzellensystemen zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsleistung von Bedeutung. Allerdings ist in absehbarer Zeit nicht damit zu rechnen, dass es ein flächendeckendes Netz an Wasserstofftankstellen außerhalb der Ballungsräume geben wird. Es besteht daher die Befürchtung, dass gelegentlich Fahrzeuge mit Speichereinrichtungen für unter einen Nenndruck von mehr als 60 MPa gespeichertem Wasserstoff „liegen bleiben” werden, da ihnen der Treibstoff ausgeht. In dem Fall wäre es wünschenswert wenn im Rahmen der Pannenhilfe beispielsweise eine gewisse Menge von Wasserstoff von einem Fahrzeug auf das andere übertragen werden könnte, um so dem liegengebliebenen Fahrzeug wieder ausreichend Wasserstoff zur Verfügung zu stellen, um dieses weiterbetreiben zu können.The use of hydrogen as fuel for vehicles is important for future vehicle applications, both with internal combustion engines and with fuel cell systems to provide electrical propulsion power. However, it is unlikely in the foreseeable future that there will be a nationwide network of hydrogen refueling stations outside the agglomerations. It is therefore feared that occasionally vehicles with storage facilities for hydrogen stored below a nominal pressure of more than 60 MPa will "stay" because they run out of fuel. In that case, it would be desirable if, for example, a certain amount of hydrogen could be transferred from one vehicle to another during the roadside assistance so as to again provide sufficient hydrogen to the stopped vehicle so that it can continue to operate.

In diesem Zusammenhang ist aus dem Stand der Technik die japanische Patentanmeldung JP 2004-146113 A bekannt. Sie beschreibt ein derartiges Szenario am Beispiel zweier Brennstoffzellenfahrzeuge. Diese werde über einen Betankungsschlauch mit einer Datenleitung miteinander verbunden, und zwar so, dass jeweils die Befüllanschlüsse beziehungsweise deren Tankstutzen miteinander verbunden werden. Nun ist im Allgemeinen so, dass aufgrund von Rückschlagventilen eine Strömung von Gas in Richtung des Tankstutzens verhindert wird. Um diese Problematik zu begegnen schlägt die japanische Schrift vor, dass zu den Rückschlagventilen jeweils Bypassleitungen mit schaltbaren Ventilen angeordnet werden. Indem über einen speziellen Schlauch die Befüllanschlüsse beider Fahrzeuge miteinander verbunden werden kann dann durch das Öffnen des Bypassventils in dem Spender-Fahrzeug der Tank des Empfänger-Fahrzeuges betankt werden.In this connection, the prior art discloses the Japanese patent application JP 2004-146113 A known. She describes such a scenario using the example of two fuel cell vehicles. These will be connected to each other via a refueling hose with a data line, in such a way that in each case the filling ports or their filler neck are connected to each other. Now, in general, due to check valves, a flow of gas in the direction of the tank neck is prevented. In order to counteract this problem, the Japanese document proposes that bypass valves with switchable valves be arranged in each case in addition to the check valves. By the filling ports of both vehicles can be connected to each other via a special hose then fueled by the opening of the bypass valve in the donor vehicle, the tank of the receiver vehicle.

Die Thematik der Betankung ist über die SAE J-2600 weitgehend normiert. Dabei ist es vorgesehen, dass Datenschnittstellen, insbesondere Infrarotschnittstellen im Bereich der Befüllanschlüsse angeordnet sind. Diese arbeiten jedoch unidirektional, können also lediglich Daten vom Fahrzeug, typischerweise zu einer Wasserstofftankstelle, senden. Um das Verfahren gemäß der japanischen Offenlegungsschrift entsprechend umzusetzen wäre es nun notwendig anstelle der quasi-normierten Datenschnittstellen mit unidirektionaler Datenübertragung bidirektionale Schnittstellen einzusetzen. Dies ist entsprechend aufwendig. Ferner ist es im Allgemeinen so, das nicht nur ein Rückschlagventil in einer dem Tankstutzen mit der Speichereinrichtung verbindenden Befüllleitung angeordnet ist, sondern das ebenso Rückschlagventile im Bereich der einzelnen Tankventile, da typischerweise mehrere Druckgasbehälter eingesetzt werden, angeordnet sind. Diese Tankventile sind im Allgemeinen als sogenannte On Tank Valves direkt mit dem Druckgasspeicher verschraubt beziehungsweise ragen teilweise in diesen. Diese Bauteile sind außerordentlich komplex und aufwendig. Hier zusätzliche Bypassleitungen mit schaltbaren Ventilen zur Umgehung der Rückschlagventile vorzusehen stellt einen exorbitanten zusätzlichen Konstruktionsaufwand dar, welcher sich auch hinsichtlich Bauraum, Gewicht und Kosten als gravierender Nachteil herausstellt.The topic of refueling is about the SAE J-2600 largely normalized. It is provided that data interfaces, in particular infrared interfaces are arranged in the region of the filling connections. However, these operate unidirectionally, so they can only send data from the vehicle, typically to a hydrogen filling station. In order to implement the method according to the Japanese Patent Application, it would now be necessary to use bidirectional interfaces instead of the quasi-normalized data interfaces with unidirectional data transmission. This is correspondingly expensive. Furthermore, it is generally the case that not only a check valve is arranged in a filling line connecting the tank neck to the storage device, but also check valves are arranged in the region of the individual tank valves, since a plurality of compressed gas containers are typically used. These tank valves are generally bolted as so-called on-tank valves directly to the compressed gas storage or protrude partially into these. These components are extremely complex and expensive. Provide additional bypass lines with switchable valves to bypass the check valves represents an exorbitant additional design effort, which also turns out to be a serious disadvantage in terms of space, weight and cost.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, geeignete Fahrzeuge, einen geeigneten Notfallbetankungsschlauch sowie ein geeignetes Verfahren anzugeben, um diese Nachteile zu vermeiden.The object of the present invention is therefore to provide suitable vehicles, a suitable emergency refueling hose and a suitable method in order to avoid these disadvantages.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen im Anspruch 1, einen Notfallbetankungsschlauch mit den Merkmalen im Anspruch 6 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lösungen ergeben sich aus dem jeweils abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by a vehicle having the features in claim 1, an emergency refueling hose with the features in claim 6 and a method having the features in claim 9. Advantageous embodiments and developments of the solutions will become apparent from the respective dependent claims.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug sieht es vor, das neben dem Befüllanschluss, welcher einen Tankstutzen und eine unidirektionale Datenschnittstelle zum Senden von Daten aufweist, welche insbesondere gemäß SAE J 2600 ausgebildet ist, erfindungsgemäß einen weiteren Entleeranschluss im Hochdruckbereich der Speichereinrichtung aufweist. Der Entleeranschluss weist einen Anschlussstutzen und eine Datenschnittstelle zum unidirektionalen Empfang von Daten auf. Der Entleeranschluss ist also in seiner Funktionalität so ausgebildet, dass an seinem Anschlussstutzen ein Schlauch angeschlossen werden kann, und dass über seine Datenschnittstelle, vergleichbar der Datenschnittstelle einer Tankstelle unidirektional Daten empfangen werden können. Ein solches Fahrzeug ist nun in der Lage über den Entleeranschluss, wenn dieser mit dem Befüllanschluss eines vergleichbar ausgestatteten Fahrzeugs oder auch eines beliebig ausgestatteten Fahrzeuges, und dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, betankt werden kann.The vehicle according to the invention provides, in addition to the filling connection, which has a filler neck and a unidirectional data interface for transmitting data, which in particular according to SAE J 2600 is formed, according to the invention has a further emptying port in the high pressure region of the memory device. The drain port has a spigot and a data interface for unidirectional reception of data. The emptying connection is thus configured in its functionality such that a hose can be connected to its connecting piece, and that data can be unidirectionally received via its data interface, comparable to the data interface of a filling station. Such a vehicle is now able to be refueled via the emptying port when it is connected to the filling port of a comparably equipped vehicle or even an arbitrarily equipped vehicle, and this is a decisive advantage over the prior art.

Um eine solche Betankung zwischen dem einen Fahrzeug, welches auch als Spender-Fahrzeug bezeichnet wird und einem Empfänger-Fahrzeug durchzuführen ist lediglich ein Notbetankungsschlauch erforderlich. Dieser kann beispielweise in dem Spender-Fahrzeug mitgeführt werden. Der Notbetankungsschlauch weist neben einer Schlauchleitung dabei ein erstes Anschlusselement auf, welches kompatibel zum Anschlussstutzen ist und ein zweites, welches kompatibel zum Tankstutzen ist. Darüber hinaus ist er mit einer Datenleitung versehen, welche an beiden Enden Kommunikationseinrichtungen zu den Datenschnittstellen aufweist. Über ein Spender-Fahrzeug in der oben beschriebenen Ausgestaltung gemäß der Erfindung und einen solchen Notfallbetankungsschlauch kann nun jedes Fahrzeug mit einer Speichereinrichtung für Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 60 MPa betankt werden. Es muss nicht zwingend erfindungsgemäß ausgestaltet sein. Das Empfänger-Fahrzeug weist immer den Befüllanschluss mit Tankstutzen einerseits und der unidirektionalen Datenschnittstelle zum Senden von Daten andererseits auf. Dies entspricht den Regelungen gemäß SAE J 2600 und ist zur Betankung des Fahrzeuges an einer Wasserstofftankstelle ohnehin notwendig. Das Spender-Fahrzeug weist nun zumindest den zusätzlichen erfindungsgemäßen Entleeranschluss auf. Über den Notfallbetankungsschlauch kann dieser Entleeranschluss dann mit dem Befüllanschluss des Empfänger-Fahrzeuges verbunden werden, um dieses zu betanken. To perform such refueling between the one vehicle, which is also referred to as a donor vehicle, and a receiver vehicle, only one emergency refueling hose is required. This can for example be carried in the donor vehicle. In addition to a hose line, the emergency refueling hose has a first connection element which is compatible with the connecting piece and a second which is compatible with the filler neck. In addition, it is provided with a data line having communication means at both ends to the data interfaces. Via a donor vehicle in the above-described embodiment according to the invention and such an emergency refueling hose, each vehicle can now be refueled with a storage device for hydrogen at a nominal pressure of more than 60 MPa. It does not necessarily have to be designed according to the invention. The receiver vehicle always has the filling connection with filler neck on the one hand and the unidirectional data interface for transmitting data on the other hand. This corresponds to the regulations according to SAE J 2600 and is anyway necessary to refuel the vehicle at a hydrogen refueling station. The dispenser vehicle now has at least the additional emptying connection according to the invention. About the emergency refueling hose, this discharge port can then be connected to the filling port of the receiver vehicle to refuel this.

Wünschenswert wäre es selbstverständlich wenn alle Fahrzeuge gemäß der Erfindung ausgestaltet sind. Prinzipiell reicht es jedoch aus wenn beispielsweise Fahrzeuge der Straßenwacht, Servicefahrzeuge oder ähnliche derart ausgestaltet sind, sodass zumindest diese einem liegengebliebenen Fahrzeug Hilfe leisten können, in dem sie dessen Speichereinrichtung mit einer gewissen Menge an Wasserstoff im Rahmen einer Notbetankung auffüllen.It would be desirable, of course, if all vehicles are designed according to the invention. In principle, however, it is sufficient if, for example, vehicles of the street watch, service vehicles or the like are configured in such a way that at least they can provide assistance to a broken-down vehicle in which they fill its storage device with a certain amount of hydrogen as part of an emergency refueling.

Gemäß einer außerordentlich günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist der Entleeranschluss dabei zwischen einem Tankventil und einem Druckregler im Entnahmepfad der Speichereinrichtung vorgesehen. Eine solche Anordnung im Entnahmepfad der Speichereinrichtung ist besonders effizient. An dieser Stelle muss außer einer abzweigenden Leitung und dem eigentlichen Entleeranschluss nichts weiter vorgesehen werden. Über das Entnahmeventil kann dieser Bereich bei Bedarf mit Druck beaufschlagt werden, ohne das hierfür eine über die Hardware, welche in dem Fahrzeug ohnehin vorhanden ist, hinaus gehende Funktionalität notwendig wäre. Über das Steuergerät des Fahrzeuges beziehungsweise eine Steuerung der Speichereinrichtung kann dann das Entnahmeventil geöffnet werden. Hierdurch wird der an dem Entleeranschluss angeschlossenen Notbetankungsschlauch geöffnet und die Übertragung von Wasserstoff vom Spender-Fahrzeug auf das Empfänger-Fahrzeug erfolgt.According to an extraordinarily favorable and advantageous development of the idea, the emptying connection is provided between a tank valve and a pressure regulator in the removal path of the storage device. Such an arrangement in the removal path of the storage device is particularly efficient. At this point, apart from a branching line and the actual emptying connection, nothing else needs to be provided. If necessary, this area can be pressurized via the removal valve without the need for functionality extending beyond the hardware which is present in the vehicle anyway. The extraction valve can then be opened via the control unit of the vehicle or a control of the storage device. As a result, the emergency refueling hose connected to the discharge port is opened and the transfer of hydrogen from the donor vehicle to the recipient vehicle takes place.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Idee sind die eingesetzten Datenschnittstellen dabei als Infrarotschnittstellen ausgebildet, insbesondere mit einem Datenprotokoll gemäß SAE J 2600 .According to a further very advantageous embodiment of the idea, the data interfaces used are designed as infrared interfaces, in particular with a data protocol according to FIG SAE J 2600 ,

Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung der Idee sieht es ferner vor, dass der Anschlussstutzen und der Tankstutzen baugleich ausgeführt sind. Eine solche baugleiche Ausführung des Tankstutzens einerseits und des Anschlussstutzens andererseits vereinfacht den Aufbau des Notfallbetankungsschlauchs außerordentlich da dieser an beiden Enden identisch ausgestaltet werden kann. Aufgrund der Datenschnittstellen und der Tatsache das eine Betankung nur startet wenn die SAEJ2600 entsprechenden Signale über die Datenschnittstelle beispielsweise bei der Tankstelle oder dem Spender-Fahrzeug eingehen kann eine Fehlfunktion ausgeschlossen werden. Würde beispielsweise ein Nutzer versehentlich an der Tankstelle einen Tankschlauch an den Entleeranschluss anschließen, dann würde dessen unidirektionale Kommunikation der Datenschnittstelle, welche lediglich zum Empfang von Daten ausgebildet ist die erforderlichen Daten nicht senden und die Tankstelle würde dementsprechend den Fluss für Wasserstoff nicht freigeben.Another extremely favorable embodiment of the idea, it also provides that the connecting piece and the filler neck are designed to be identical. Such an identical design of the tank filler neck on the one hand and the connecting piece on the other hand greatly simplifies the construction of the emergency refueling hose because it can be configured identically at both ends. Due to the data interfaces and the fact that a refueling only starts when the SAEJ2600 appropriate signals via the data interface, for example, at the gas station or the donor vehicle received a malfunction can be excluded. If, for example, a user inadvertently connected a tank hose to the emptying connection at the filling station, then his unidirectional communication of the data interface, which is designed only to receive data, would not send the required data and the filling station would accordingly not release the flow for hydrogen.

Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung kann das Fahrzeug insbesondere mit einem Brennstoffzellensystem zur Nutzung des Wasserstoffs als Treibstoff ausgestaltet sein.According to a further very favorable embodiment, the vehicle can be designed in particular with a fuel cell system for using the hydrogen as fuel.

Der Notfallbetankungsschlauch wurde für seinen Einsatz oben bereits beschrieben. Er kann selbstverständlich entsprechend der zuvor beschriebenen Weiterbildung, in welcher der Anschlussstutzen der Tankstutzen baugleich ausgeführt sind an, beiden Enden Anschlusselemente aufweisen welche ebenfalls baugleich ausgestaltet sind. Neben der eigentlichen Schlauchleitung umfasst der Notfallbetankungsschlauch die Datenleitung und die Kommunikationseinrichtungen zu den Datenschnittstellen.The emergency refueling hose has already been described above for its use. It can, of course, in accordance with the development described above, in which the connecting piece of the tank neck are designed to be identical, both ends have connecting elements which are also designed identical. In addition to the actual hose line, the emergency refueling hose includes the data line and the communication facilities to the data interfaces.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann die Datenleitung dabei als Glasfaserkabel ausgebildet sein, welches mit den entsprechenden optischen Schnittstellen zur Einkopplung von Infrarotstrahlung auf der einen Seite und zur Auskopplung von Infrarotstrahlung auf der anderen Seite ausgebildet ist. Diese im Bereich des Notfallbetankungsschlauchs passiven Einrichtungen können dabei baugleich ausgebildet werden, sodass der Notfallbetankungsschlauch an beiden Enden identisch gestaltet werden kann und als passives Bauteil einfach und kostengünstig ist.According to a very advantageous development of the idea, the data line can be designed as a fiber optic cable, which is formed with the corresponding optical interfaces for coupling infrared radiation on one side and for coupling infrared radiation on the other side. These passive devices in the area of the emergency refueling hose can be of identical construction, so that the emergency refueling hose can be made identical at both ends and is simple and inexpensive as a passive component.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde oben ebenfalls bereits beschrieben. Insbesondere kann das Auslösen der Betankung dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Spender-Fahrzeuges durch ein Öffnen des Entnahmeventils ausgelöst werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei möglich die Betankung für eine vorgegebene Zeitspanne durchzuführen also beispielsweise das Entnahmeventil für eine vorgegebene Zeitspanne zu öffnen. Über eine solche vorgegebene Zeitspanne kann die Menge an Wasserstoff, welche vom Spender-Fahrzeug zum Empfänger-Fahrzeug gelangt entsprechend begrenzt werden, was je nach Anwendungsfall von Vorteil sein kann. Wird auf eine solche Zeitspanne für die Notfallbetankung verzichtet, dann wird dieser immer solange stattfinden bis ein Druckausgleich zwischen den beiden Speichereinrichtungen aufgetreten ist, also insbesondere bis beide Speichereinrichtungen in etwa gleich voll sind. The process according to the invention has also already been described above. In particular, the triggering of refueling can be triggered by opening the bleed valve according to an advantageous development of the donor vehicle. According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is possible to carry out the refueling for a predetermined period of time, for example to open the bleed valve for a predetermined period of time. Over such a predetermined period of time, the amount of hydrogen which passes from the donor vehicle to the recipient vehicle can be limited accordingly, which can be advantageous depending on the application. If such a time period for the emergency refueling is dispensed with, then this will always take place until a pressure equalization has occurred between the two storage devices, ie in particular until both storage devices are approximately the same full.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich außerdem aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments also result from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figure.

Die einzige beigefügte Figur zeigt dabei zwei Fahrzeuge und einen Notfallbetankungsschlauch während einer Notfallbetankung.The sole accompanying figure shows two vehicles and one emergency refueling hose during emergency refueling.

In der Darstellung der 1 sind zwei angedeutete Fahrzeuge 1, 2 zu erkennen, wobei das Fahrzeug 1 als Spender-Fahrzeug bezeichnet wird, während das Fahrzeug 2 als Empfänger-Fahrzeug bezeichnet wird. Das Empfänger-Fahrzeug 2 weist eine Speichereinrichtung 3 für Wasserstoff bei einem Nenndruck von beispielsweise 70 MPa auf. Die Speichereinrichtung 3 weist einen in der Darstellung der Figur oben an dem Fahrzeug 2 dargestellten Befüllanschluss 4 auf, welcher einerseits einen Tankstutzen 5 und andererseits eine Infrarotschnittstelle 6 zur unidirektionalen Übermittlung von Daten von dem Fahrzeug 2, insbesondere zu einer Tankstelle aufweist. Über ein Steuergerät 7 welches auch als Tanksteuerung bezeichnet werden könnte, wird insbesondere ein angedeutetes Entnahmeventil 8 für den einen oder oft auch mehrere Druckgasbehälter der Speichereinrichtung 3 entsprechend angesteuert. Über eine Hochdruckleitung 9, in welcher typischerweise der Nenndruck vorliegt, gelangt der Wasserstoff dann zu einem Druckregler 10 und von dort über eine Niederdruckleitung 11, in deren Bereich beispielsweise bei einer Brennstoffzelle als Aggregat 12 Drücken in der Größenordnung von 0,2 bis 0,3 MPa herrschen, zu dem Aggregat 12. Dort wird er entsprechend umgesetzt, um das Fahrzeug 2 anzutreiben, beispielswiese in dem der Wasserstoff in einer Brennstoffzelle als Aggregat 12 in elektrische Antriebsleistung umgewandelt wird, oder in einem Verbrennungsmotor als Aggregat 12 genutzt wird.In the presentation of the 1 are two indicated vehicles 1 . 2 to recognize the vehicle 1 is referred to as donor vehicle while the vehicle 2 is referred to as a receiver vehicle. The receiver vehicle 2 has a memory device 3 for hydrogen at a nominal pressure of, for example, 70 MPa. The storage device 3 has one in the illustration of the figure at the top of the vehicle 2 shown filling connection 4 on, on the one hand a filler neck 5 and on the other hand, an infrared interface 6 for unidirectional transmission of data from the vehicle 2 , in particular to a gas station. Via a control unit 7 which could also be referred to as tank control, in particular an indicated removal valve 8th for one or often more compressed gas tank of the storage device 3 controlled accordingly. Via a high pressure line 9 , in which typically the nominal pressure is present, the hydrogen then passes to a pressure regulator 10 and from there via a low pressure line 11 , in their area for example in a fuel cell as an aggregate 12 Press on the order of 0.2 to 0.3 MPa prevail, to the aggregate 12 , There he is implemented accordingly to the vehicle 2 To drive, for example, in which the hydrogen in a fuel cell as an aggregate 12 is converted into electrical drive power, or in an internal combustion engine as an aggregate 12 is being used.

Das Spender-Fahrzeug 1 in der Darstellung der 1 ist dabei weitgehen identisch aufgebaut. Die identischen Bauteile sind auch mit den identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Der einzige Unterschied besteht nun darin, dass im Bereich der Hochruckleitung 9 ein Entleeranschluss 13 angeordnet ist. Dieser Entleeranschluss 13 umfasst zumindest einen Anschlussstutzen 14 sowie eine Infrarotschnittstelle 15, welche insbesondere mit dem Steuergerät 7 in Kommunikationsverbindung steht. Die Infrarotschnittstelle 15 ist dabei ebenso wie die Infrarotschnittstelle 6 unidirektional ausgebildet, jedoch in anderer Richtung, sodass über diese Schnittstelle Daten lediglich empfangen und nicht gesandt werden können.The donor vehicle 1 in the presentation of the 1 is far and wide identical. The identical components are also provided with the identical reference numerals and will not be described again. The only difference now is that in the area of the high pressure line 9 an emptying connection 13 is arranged. This drain connection 13 includes at least one connecting piece 14 as well as an infrared interface 15 , which in particular with the control unit 7 is in communication connection. The infrared interface 15 is the same as the infrared interface 6 unidirectional, but in a different direction, so that data can only be received via this interface and not sent.

Das Empfänger-Fahrzeug 1 soll nun auf seiner Fahrstrecke durch eine leere Speichereinrichtung 3 „liegen geblieben” sein. Um diese Panne zu beheben kann nun über das Spender-Fahrzeug 1 Wasserstoff zur Verfügung gestellt werden, welcher von der Speichereinrichtung 3 des Spender-Fahrzeuges 1 zu dem Empfänger-Fahrzeug 2 geleitet wird. Hierfür wird ein Notfallbetankungsschlauch 16, welchen beispielsweise das Spender-Fahrzeug 1 mitführt, eingesetzt. Dieser wird an seinem einen Ende mit dem Befüllanschluss 4 des Empfänger-Fahrzeuges 2 verbunden. An seinem anderen Ende wird er mit dem Entleeranschluss 13 des Spender-Fahrzeuges 1 verbunden. Der Notfallbetankungsschlauch 16 weist neben einer Hochdruckschlauchleitung 17 eine Datenleitung 18 auf, welche insbesondere als Glasfaserkabel mit entsprechendem optischen Schnittstellen an den Enden ausgebildet ist. Der Aufbau von Anschlusselementen an den Enden des Notfallbetankungsschlauchs 16 ist nun so aufgebaut, dass diese den Hochdruckschlauch 17 drucksicher mit dem Andruckstutzen 14 einerseits und dem Tankstutzen 5 anderseits verbinden. Gleichzeitig werden über die Datenleitung 18 die beiden Infrarotschnittstellen 6 und 15 so miteinander verbunden, dass Daten von der Infrarotschnittstelle 6 des Empfänger-Fahrzeuges 2 zur Infrarotschnittstelle 15 des Spender-Fahrzeuges 1 übertragen werden. Das Steuergerät 7 ist in dem Spender-Fahrzeug 1 kann so zum Beispiel feststellen ob der Notfallbetankungsschlauch 16 an beiden Enden sicher und zuverlässig mit den entsprechenden Anschlüssen 4, 13 verbunden ist. Ist dies der Fall dann kann beispielsweise für eine vorgegebene Zeitspanne eine Betankung des Empfänger-Fahrzeuges 2 beziehungsweise seiner Speichereinrichtung 3 durch das Spender-Fahrzeug 1 beziehungsweise dessen Speichereinrichtung 3 ausgelöst werden. Das Steuergerät 7 öffnet dafür in dem Spender-Fahrzeug 1 das Entnahmeventil 8 des oder der Druckgasbehälter der Speichereinrichtung 3, sodass sich in der Hochdruckleitung 9 des Spender-Fahrzeuges 1 der volle zur Verfügung stehende Druck der Speichereinrichtung 3 aufbaut. Der Druckregler 10 kann dabei so geschaltet werden, dass dieser kein Gas passieren lässt. Das gesamte Gas strömt dann über den Notfallbetankungsschlauch 16 und den Befüllanschluss 4 des Empfänger-Fahrzeuges 2 zu diesem und dessen Speichereinrichtung 3 ein, ebenso wie dies bei einer Betankung des Empfänger-Fahrzeuges 2 an einer Tankstelle erfolgen würde.The receiver vehicle 1 should now be on its route through an empty storage device 3 Be "left lying". To fix this glitch now can via the donor vehicle 1 Hydrogen can be provided, which from the storage device 3 the donor vehicle 1 to the receiver vehicle 2 is directed. This will be an emergency refueling hose 16 which, for example, the donor vehicle 1 carries with him. This is at its one end with the filling port 4 of the receiver vehicle 2 connected. At the other end he will be with the emptying connection 13 the donor vehicle 1 connected. The emergency refueling hose 16 points next to a high-pressure hose line 17 a data line 18 on, which is designed in particular as a fiber optic cable with corresponding optical interfaces at the ends. The construction of connection elements at the ends of the emergency refueling hose 16 is now constructed so that this is the high pressure hose 17 pressure-proof with the pressure nozzle 14 on the one hand and the filler neck 5 on the other hand connect. At the same time via the data line 18 the two infrared interfaces 6 and 15 connected together so that data from the infrared interface 6 of the receiver vehicle 2 to the infrared interface 15 the donor vehicle 1 be transmitted. The control unit 7 is in the donor vehicle 1 can for example determine if the emergency refueling hose 16 Safe and reliable at both ends with the appropriate connections 4 . 13 connected is. If this is the case then, for example, a refueling of the receiver vehicle for a predetermined period of time 2 or its storage device 3 through the donor vehicle 1 or its storage device 3 to be triggered. The control unit 7 opens for it in the donor vehicle 1 the extraction valve 8th the compressed gas container or the storage device 3 , so in the high pressure line 9 the donor vehicle 1 the full available pressure of the storage device 3 builds. The pressure regulator 10 can be switched so that this no Gas passes. All of the gas then flows over the emergency fueling hose 16 and the filling connection 4 of the receiver vehicle 2 to this and its storage device 3 as well as refueling the receiver vehicle 2 would be done at a gas station.

Das Empfänger-Fahrzeug 2 kann so also durch das Spender-Fahrzeug 1 nachgetankt werden, wobei die übertragene Menge an Wasserstoff von den Druckverhältnissen in den beiden Speichereinrichtungen 3 abhängt. Durch eine Zeitvorgabe kann jedoch sichergestellt werden, dass eine einerseits ausreichende Menge an Wasserstoff und andererseits nicht zu große Menge an Wasserstoff übertragen wird, sodass beide Fahrzeuge 1, 2 bis zur nächsten Wasserstofftankstelle wieder fahren können.The receiver vehicle 2 So so by the donor vehicle 1 be refueled, wherein the transferred amount of hydrogen from the pressure conditions in the two storage devices 3 depends. However, it can be ensured by a time limit that a sufficient amount of hydrogen on the one hand and not too large amount of hydrogen on the other hand, so that both vehicles 1 . 2 to drive again to the next hydrogen refueling station.

Die Zeitspanne während welcher die Notfallbetankung vom Spender-Fahrzeug 1 hin zum Empfänger-Fahrzeug 2 erfolgt kann dabei über die Software der Steuerung 7 fest vorgegeben sein oder kann, je nach Entfernung zur nächsten Wasserstofftankstelle durch die das Spender-Fahrzeug 1 nutzende Person von Notfallbetankung zur Notfallbetankung individuell vorgegeben werden.The length of time during which emergency refueling from the donor vehicle 1 to the receiver vehicle 2 can be done via the software of the controller 7 be fixed or can, depending on the distance to the nearest hydrogen station by the donor vehicle 1 person from emergency refueling for emergency refueling individually.

Der Aufbau stellt dabei einen erheblichen Vorteil hinsichtlich der Pannenhilfe dar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Fahrzeuge 1, 2 identisch aufgebaut sind, also jeweils beide den Entleeranschluss 13 aufweisen. Dann wäre es möglich von jedem beliebigen Fahrzeug 1, 2 Wasserstoff an jedes beliebige andere Fahrzeug 2, 1 zu übertragen umso durch die Hilfsbereitschaft der anderen Verkehrsteilnehmer ein längerfristiges liegenbleiben eines Fahrzeuges 1, 2 praktisch auszuschließen. Prinzipiell ist es jedoch auch ausreichend wenn bestimmte Fahrzeuge 1 über einen derartigen Entleeranschluss 13 verfügen, beispielsweise Fahrzeuge der Straßenwacht, Servicefahrzeuge von Herstellern oder Werkstätten oder ähnliche.The structure represents a significant advantage in terms of roadside assistance. It is particularly advantageous if both vehicles 1 . 2 are constructed identically, so in each case both the emptying connection 13 exhibit. Then it would be possible from any vehicle 1 . 2 Hydrogen to any other vehicle 2 . 1 to transfer the more helpful by the other road users a longer-term stoppage of a vehicle 1 . 2 virtually impossible. In principle, however, it is also sufficient if certain vehicles 1 via such an emptying connection 13 such as road patrol vehicles, service vehicles of manufacturers or garages or the like.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2004-146113 A [0003] JP 2004-146113 A [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • SAE J-2600 [0004] SAE J-2600 [0004]
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  • SAE J 2600 [0008] SAE J 2600 [0008]
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  • SAEJ2600 [0012] SAEJ2600 [0012]

Claims (10)

Fahrzeug (1) mit einer Speichereinrichtung (3) zur Speicherung von Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 60 MPa, mit einem Befüllanschluss (4), welcher einen Tankstutzen (5) und eine Datenschnittstelle (6) aufweist, wobei die Datenschnittstelle (6) des Befüllanschlusses (4) unidirektional zum Senden von Daten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entleeranschluss (13) im Hochdruckbereich (9) der Speichereinrichtung (3) ausgebildet ist welcher einen Anschlussstutzen (14) und eine Datenschnittstelle (15) zum unidirektionalen Empfang von Daten aufweist.Vehicle ( 1 ) with a memory device ( 3 ) for storing hydrogen at a nominal pressure of more than 60 MPa, with a filling connection ( 4 ), which a tank neck ( 5 ) and a data interface ( 6 ), wherein the data interface ( 6 ) of the filling connection ( 4 ) is formed unidirectionally for the transmission of data, characterized in that an emptying connection ( 13 ) in the high pressure area ( 9 ) of the storage device ( 3 ) is formed which a connecting piece ( 14 ) and a data interface ( 15 ) for unidirectional reception of data. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entleeranschluss (13) zwischen einem Entnahmeventil (9) unter einem Druckregler (10) im Entnahmepfad der Speichereinrichtung (3) vorgesehen ist.Vehicle ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the emptying connection ( 13 ) between a take-off valve ( 9 ) under a pressure regulator ( 10 ) in the removal path of the storage device ( 3 ) is provided. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschnittstellen jeweils als Infrarot-Schnittstellen (6, 15) ausgebildet sind.Vehicle ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the data interfaces each as infrared interfaces ( 6 . 15 ) are formed. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (14) oder Tankstutzen (4) baugleich ausgebildet sind.Vehicle ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the connecting piece ( 14 ) or filler neck ( 4 ) are constructed identical. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff als Treibstoff für ein Brennstoffzellensystem (12) zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsleistung dient.Vehicle ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hydrogen as fuel for a fuel cell system ( 12 ) is used to provide electrical drive power. Notfallbetankungsschlauch (16) zur Notfallbetankung einer Speichereinrichtung (3) eines Empfänger-Fahrzeuges (2) durch ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als Spender-Fahrzeug (1), mit einer Hochdruck-Schlauchleitung (17), einem Anschlusselement am ersten Ende, welches kompatibel zum Anschlusstutzen (14) ist, einem weiteren Anschlusselement am anderen Ende, welches kompatibel zum Tankstutzen (4) ist, und mit einer Datenleitung (18), welche an beiden Enden mit Kommunikationseinrichtungen zu den Datenschnittstellen (6, 15) versehen ist.Emergency refueling hose ( 16 ) for emergency refueling of a storage device ( 3 ) of a receiver vehicle ( 2 ) by a vehicle according to one of claims 1 to 5 as a donor vehicle ( 1 ), with a high-pressure hose line ( 17 ), a connection element at the first end, which is compatible with the connection nozzle ( 14 ), another connecting element at the other end, which is compatible with the filler neck ( 4 ), and with a data line ( 18 ), which at both ends with communication devices to the data interfaces ( 6 . 15 ) is provided. Notfallbetankungsschlauch (16) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente beide baugleich ausgebildet sind.Emergency refueling hose ( 16 ) according to claim 6, characterized in that the connection elements are both of identical design. Notfallbetankungsschlauch (16) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitung als Glasfaserkabel ausgebildet ist.Emergency refueling hose ( 16 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the data line is designed as a glass fiber cable. Verfahren zur Notfallbetankung eines Empfänger-Fahrzeuges (2) durch ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als Spender-Fahrzeug (1), mittels eines Notbetankungsschlauchs (16) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, zur Verbindung eines Tankstutzens (4) des Empfänger-Fahrzeuges (2) mit dem einem Ende des Notfallbetankungsschlauchs (16) wobei das andere Ende des Notfallbetankungsschlauchs (16) mit dem Anschlussstutzen (14) des Entleeranschlusses (13) des Spender-fahrzeuges (1) verbunden wird, wonach über eine Steuerung (7) der Speichereinrichtung (3) des Spender-Fahrzeuges (1) die Notfallbetankung ausgelöst wird.Method for emergency refueling of a receiver vehicle ( 2 ) by a vehicle according to one of claims 1 to 5 as a donor vehicle ( 1 ) by means of an emergency refueling hose ( 16 ) according to one of claims 6 to 8, for connecting a fuel filler neck ( 4 ) of the receiver vehicle ( 2 ) with one end of the emergency refueling hose ( 16 ) the other end of the emergency refueling hose ( 16 ) with the connecting piece ( 14 ) of the emptying connection ( 13 ) of the donor vehicle ( 1 ), after which via a controller ( 7 ) of the storage device ( 3 ) of the donor vehicle ( 1 ) the emergency fueling is triggered. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Notfallbetankung für eine bestimmte Zeitspanne vorgenommen wird.A method according to claim 9, characterized in that the emergency refueling is carried out for a certain period of time.
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