DE102016218691A1 - Verfahren zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Hier offenbart ist ein Verfahren zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters eines Fahrzeugs mittels einer Druckentlastungsvorrichtung 10, umfassend den Schritt: Authentifizieren eines Absenders eines Druckentlastungsbefehls.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters in einem Fahrzeug, eine Druckentlastungsvorrichtung zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters in einem Fahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Druckentlastungsvorrichtung.
  • Kryogene Druckbehältersysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen kryogene Druckbehälter. Ein solcher Druckbehälter umfasst einen Innenbehälter sowie einen diesen unter Bildung eines superisolierten (z.B. evakuierten) (Zwischen)Raumes umgebenden Außenbehälter. Kryogene Druckbehälter bzw. Drucktanks werden beispielsweise für Kraftfahrzeuge eingesetzt, in denen ein unter Umgebungsbedingungen gasförmiger Kraftstoff bzw. Brennstoff tiefkalt und somit im flüssigen oder überkritischen Aggregatszustand im Wesentlichen also mit gegenüber den Umgebungsbedingungen deutlich höherer Dichte gespeichert wird. Es sind daher hochwirksame Isolationshüllen (z.B. Vakuumhüllen) vorgesehen. Beispielsweise offenbart die EP 1 546 601 B1 einen solchen Druckbehälter.
  • Druckbehälter in einem (Kraft-)Fahrzeug können u.a. in folgenden Situationen versagen und das in dem Druckbehälter befindliche Gas kann mit hoher Energie entweichen. Ein thermisches Ereignis (z.B. ein Fahrzeugbrand) wirkt auf den Druckbehälter ein und schädigt die Struktur des Druckbehälters. Alternativ oder zusätzlich kann ein mechanisches Ereignis (z.B. ein schwerer Unfall) auftreten, das die Struktur des Druckbehälters schädigt.
  • Das plötzliche Entweichen bzw. Druckentlasten des Druckbehälters kann Personen in der Nähe des Druckbehälters schädigen. Zudem können Bergungs- bzw. Rettungskräfte von einer Rettung oder Bergung von Personen in dem Fahrzeug bzw. in der Nähe des Fahrzeugs abgehalten werden, wenn diese vermuten bzw. annehmen, dass eine strukturelle Beschädigung des Druckbehälters stattgefunden hat bzw. kurz davor ist (z.B. bei einem Brand) stattzufinden. Die Retter bzw. Berger folgen üblicherweise dem Grundsatz „Eigenschutz geht vor Fremdschutz“.
  • In solch einer Situation bleibt den Rettern bzw. Bergern bisher nichts anderes übrig als abzuwarten, bis das Fahrzeug das Gas in dem Druckbehälter selbsttätig (z.B. durch ein Sicherheitsventil) ablässt, oder einen Experten für Druckbehälter hinzuzurufen, der die Wahrscheinlichkeit für ein plötzliches Entweichen des Gases aus dem Druckbehälter einschätzen kann. Bis zu diesem Zeitpunkt wird das Fahrzeug, um das Entweichen einer kritischen Gaskonzentration in die Umgebung und/oder das Bersten des Druckbehälters zu vermeiden, nicht bewegt. Zudem halten sich die Retter bzw. Berger bis zu diesem Zeitpunkt zum Eigenschutz vom Drucktank fern. Hierdurch geht jedoch wertvolle Zeit zum Bergen bzw. Retten von Personen verloren.
  • Es ist eine Aufgabe der hier offenbarten Technologie, die Nachteile der vorbekannten Lösungen zu verringern oder zu beheben. Weitere Aufgaben ergeben sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie.
  • Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, den Gegenstand des Patentanspruchs 8 und den Gegenstand des Patentanspruchs 10. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
  • Somit wird die Aufgabe durch Verfahren zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters in einem Fahrzeug, gelöst,
  • Eine Druckentlastungsvorrichtung kann bevorzugt Informationen von einem oder mehreren Sensoren und/oder einem oder mehreren Aktuatoren des Fahrzeugs empfangen, die Druckentlastungsvorrichtung kann bevorzugt anhand der empfangenen Informationen feststellen, ob ein außergewöhnliches Vorkommnis des Fahrzeugs und/oder des Druckbehälters stattgefunden hat, und die Druckentlastungsvorrichtung kann, wenn die Druckentlastungsvorrichtung festgestellt hat, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis des Fahrzeugs und/oder des Druckbehälters stattgefunden hat, die Druckentlastung des Druckbehälters derart freigeben, dass die Druckentlastungsvorrichtung auf einen Druckentlastungsbefehl hin, den die Druckentlastungsvorrichtung drahtlos empfangen kann, eine Druckentlastung des Druckbehälters auslösen.
  • Ein Vorteil hiervon ist, dass die Druckentlastungsvorrichtung nach der Feststellung eines außergewöhnliche Vorkommnisses (z.B. einem Unfall und/oder einem Brand und/oder einer Druckbehälterschädigung) die Druckentlastung des Druckbehälters freigibt, so dass der Druckbehälter durch einen Druckentlastungsbefehl aus der Ferne entlastet werden kann, d.h. das Gas in dem Druckbehälter wird auf den Druckentlastungsbefehl hin abgelassen. Hierdurch wird die Sicherheit beim Bergen/Retten erhöht, denn die Berger bzw. Retter können eine Druckentlastung zu einem passenden Zeitpunkt auslösen. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass solch eine Druckentlastung nur möglich ist, wenn das Fahrzeug selbst ein außergewöhnliches Vorkommnis (z.B. einen Unfall und/oder einen Brand und/oder eine Druckbehälterbeschädigung) festgestellt hat. Hierdurch wird verhindert, dass die Druckentlastung freigegeben wird, obwohl kein Unfall und/oder Brand registriert wurde. Dies verhindert den Missbrauch dieser Ferndruckentlastung des Druckbehälters. Wenn kein außergewöhnliches Vorkommnis festgestellt wurde, ist eine Ferndruckentlastung nicht möglich, da die Druckentlastungsvorrichtung die Druckentlastung des Druckbehälters nicht freigibt. Folglich kann die Rettung bzw. Bergung von Personen schneller durchgeführt werden, da die Druckentlastung durch die Retter bzw. Berger gezielt und zu einem von den Rettern bzw. Bergern bestimmten Zeitpunkt durchgeführt werden kann, bevor sich die Retter bzw. Berger dem Fahrzeug nähern. Sofern keine Freigabe der Druckentlastung durch die Druckentlastungsvorrichtung erfolgt, besteht auch keine Gefahr, dass die Struktur des Druckbehälters versagt. Das Auslösen der Druckentlastung führt dazu, dass das unter Druck befindliche Gas gezielt aus dem Druckbehälter austreten kann bzw. austritt. Das Fahrzeug kann nach Senden eines Druckentlastungsbefehls (bzw. nach der darauf erfolgten Druckentlastung) sicher bewegt werden, z.B. um eine Kreuzung und/oder Fahrspur zu räumen.
  • In einer Ausführungsform löst die Druckentlastungsvorrichtung die Druckentlastung des Druckbehälters nur dann auf den insbesondere drahtlos empfangenen Druckentlastungsbefehl hin und insbesondere nach der Freigabe der Druckentlastung aus, wenn eine Authentifizierung des Absenders des Druckentlastungsbefehls durch die Druckentlastungsvorrichtung erfolgreich durchgeführt wurde. Hierdurch wird der Missbrauch der Druckentlastung durch nicht autorisierte Personen wirksam verhindert. Nur die Retter bzw. Berger (z.B. Rettungsdienste, Feuerwehr, Polizei, THW, Bundeswehr etc.) können sich als autorisierte Personen bzw. Absender des Druckentlastungsbefehls erfolgreich authentifizieren. Als Verfahren zur Authentifizierung kann jedes bekannte Authentifizierungsverfahren verwendet werden. Insbesondere kann hierzu ein geheimer Verschlüsselungsalgorithmus verwendet werden, der in der Druckentlastungsvorrichtung vorhanden ist und in der Sendevorrichtung der Retter bzw. Berger. Das Fahrzeug kann beispielsweise einen Schlüssel an die Sendevorrichtung der Retter bzw. Berger senden. Der Schlüssel wird von der Sendevorrichtung der Retter bzw. Berger empfangen, mit dem geheimen Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselt und an die Druckentlastungsvorrichtung zurückgesandt. Die Druckentlastungsvorrichtung hat den Schlüssel ebenfalls mit dem geheime Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselt und vergleicht das Ergebnis hiervon mit den von der Sendevorrichtung der Berger bzw. Retter empfangenen Daten. Nur bei einer Übereinstimmung wird die Druckentlastung ausgelöst bzw. durchgeführt, d.h. der Druckbehälter lässt das Gas aus dem Druckbehälter entweichen. Zur Authentifizierung können auch (geheime, d.h. nicht für jedermann verfügbare) Informationen dienen, die die Berger bzw. Retter mittels des KFZ-Kennzeichens des Fahrzeugs beim Kraftfahrt-Bundesamt erfragen. Diese können z.B. die Fahrzeugidentifikationsnummer und/oder die Tankidentifikationsnummer sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform gibt nach Empfang des Druckentlastungsbefehls die Druckentlastungsvorrichtung eine Rückmeldung an den Absender des Druckentlastungsbefehls, dass der Druckentlastungsbefehl von der Druckentlastungsvorrichtung empfangen wurde. Somit können die Berger bzw. Retter die korrekte Funktionalität der Druckentlastungsvorrichtung prüfen bzw. sich vergewissern, dass die Druckentlastungsvorrichtung funktioniert, auch wenn keine Druckentlastung auf den Druckentlastungsbefehl hin ausgelöst bzw. durchgeführt wird. Ohne Rückmeldung könnten sich die Retter bzw. Berger in falscher Sicherheit wiegen, da sie nach dem Senden des Druckentlastungsbefehls und dem Nichterfolgen der Druckentlastung davon ausgehen, dass die Druckentlastungsvorrichtung keine Freigabe der Druckentlastung erteilt hat, da kein Versagen der Struktur des Druckbehälters zu befürchten ist, obwohl tatsächlich die Druckentlastungsvorrichtung nicht mehr funktioniert oder die Druckentlastungsvorrichtung den Druckentlastungsbefehl nicht empfangen hat und aus diesem Grund keine Druckentlastung durchgeführt hat. Somit wird die Sicherheit noch weiter erhöht.
  • In einer weiteren Ausführungsform erzeugt die Druckentlastungsvorrichtung, wenn festgestellt wurde, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis stattgefunden hat, auf Grundlage der empfangenen Informationen eine binäre Empfehlung, nämlich eine Druckentlastung des Druckbehälters durchzuführen oder eine Druckentlastung des Druckbehälters nicht durchzuführen, und sendet diese Empfehlung drahtlos. Hierdurch kann die Druckentlastungsvorrichtung den Bergern bzw. Rettern mitteilen, ob eine Druckentlastung empfehlenswert ist oder nicht, d.h. ob mit einem Versagen der Struktur des Druckbehälters zu rechnen ist oder nicht. Die Berger bzw. Retter können daraufhin, entscheiden ob bzw. insbesondere wann eine Druckentlastung des Druckbehälters durchgeführt werden soll, indem von den Rettern bzw. Bergern der Druckentlastungsbefehl an die Druckentlastungsvorrichtung gesendet wird. Vor dem Senden des Druckentlastungsbefehls können die Berger bzw. Retter somit z.B. einen Sicherheitsbereich um das Fahrzeug einrichten und/oder in unmittelbarer Nähe zum Druckbehälter befindliche Personen von dem Druckbehälter entfernen. Dies erhöht die Sicherheit noch weiter. Die Empfehlung kann in vorbestimmten zeitlichen Abständen wiederholt gesendet werden (z.B. einmal alle 10 s). Vorstellbar ist auch, dass die Empfehlung in zeitlich zufälligen Abständen wiederholt gesendet wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform bestimmt die Druckentlastungsvorrichtung auf Grundlage der empfangenen Informationen den Schweregrad des außergewöhnlichen Vorkommnisses und sendet den bestimmten Schweregrad drahtlos aus. Hierdurch kann den Rettern bzw. Bergern mitgeteilt werden, wie schwer das außergewöhnliche Vorkommnis (z.B. der Unfall) gemäß einer Schweregradskala (z.B. von 1 = sehr leichter Unfall bis 5 = äußerst schwerer Unfall) war. Hieraus können die Berger bzw. Retter dann gemäß dem Schweregrad des Unfalls und den für diesen Schweregrad typischen zu erwartenden Verletzungen der Opfer bzw. Insassen des Fahrzeugs entsprechende Maßnahmen (z.B. Notarzt und/oder Rettungshubschrauber anfordern) ergreifen. Dies verbessert die Rettung bzw. Versorgung der Opfer. Der Schweregrad kann in vorbestimmten zeitlichen Abständen wiederholt gesendet werden (z.B. einmal alle 10 s). Vorstellbar ist auch, dass der Schweregrad in zeitlich zufälligen Abständen wiederholt gesendet wird. Hierdurch kann das gesendete Signal schwerer von Außenstehenden gestört bzw. blockiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform empfängt die Druckentlastungsvorrichtung ferner den Druckentlastungsbefehl und die Druckentlastungsvorrichtung löst, wenn festgestellt wurde, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis stattgefunden hat, daraufhin die Druckentlastung der Druckentlastungsvorrichtung aus. Hierdurch wird Druckentlastung des Druckbehälters sichergestellt. Folglich erhöht sich die Sicherheit.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die Druckentlastung des Druckbehälters mittels einer pyrotechnischen Vorrichtung durchgeführt. Im Falle eines Unfalls und/oder Brands steht oft keine elektrische Energie des Bordnetzes mehr zur Verfügung, um die Druckentlastung des Druckbehälters (z.B. Öffnen eines Ventils) durchzuführen. Hierdurch wird die Druckentlastung des Druckbehälters besonders zuverlässig durchgeführt. Zudem wird nur sehr wenig elektrische Energie (die beispielsweise in einer Batterie und/oder einem Kondensator gespeichert ist) zur Zündung benötigt.
  • Die Aufgabe wird auch durch eine Druckentlastungsvorrichtung zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters in einem Fahrzeug, gelöst, wobei die Druckentlastungsvorrichtung einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung von Daten über das Fahrzeug und/oder den Druckbehälter und/oder einen oder mehrere Aktuatoren umfasst und derart ausgebildet ist, dass die Druckentlastungsvorrichtung Informationen von dem Sensor oder den Sensoren und/oder dem Aktuator oder den Aktuatoren des Fahrzeugs empfängt und anhand der empfangenen Informationen feststellt, ob ein außergewöhnliches Vorkommnis des Fahrzeugs und/oder des Druckbehälters stattgefunden hat, und wobei die Druckentlastungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass nach dem Feststellen, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis stattgefunden hat, die Druckentlastung des Druckbehälters derart freigibt, dass auf einen Druckentlastungsbefehl hin, den die Druckentlastungsvorrichtung drahtlos empfängt, eine Druckentlastung des Druckbehälters ausgelöst wird.
  • Ein Vorteil hiervon ist, dass die Druckentlastungsvorrichtung nach der Feststellung eines außergewöhnlichen Vorkommnisses (z.B. einem Unfall und/oder einem Brand) die Druckentlastung des Druckbehälters freigibt, so dass der Druckbehälter durch einen Druckentlastungsbefehl aus der Ferne entlastet werden kann, d.h. das Gas in dem Druckbehälter wird abgelassen. Hierdurch wird die Sicherheit beim Bergen/Retten erhöht, denn die Berger bzw. Retter können eine Druckentlastung zu einem passenden Zeitpunkt auslösen. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass solch eine Druckentlastung nur möglich ist, wenn das Fahrzeug selbst ein außergewöhnliches Vorkommnis (z.B. einen Unfall und/oder einen Brand) festgestellt hat. Hierdurch wird verhindert, dass die Druckentlastung freigegeben wird, obwohl kein Unfall und/oder Brand registriert wurde bzw. Druckbehälterschädigung vorliegt. Dies verhindert den Missbrauch dieser Ferndruckentlastung des Druckbehälters. Wenn kein außergewöhnliches Vorkommnis festgestellt wurde, ist eine Ferndruckentlastung nicht möglich, da die Druckentlastungsvorrichtung die Druckentlastung nicht freigibt. Folglich kann die Rettung bzw. Bergung von Personen schneller durchgeführt werden, da die Druckentlastung durch die Retter bzw. Berger gezielt und zu einem von den Rettern bzw. Bergern bestimmten Zeitpunkt durchgeführt werden kann, bevor sich die Retter bzw. Berger dem Fahrzeug nähern bzw. zu einem von den Rettern bzw. Bergern gewünschten Zeitpunkt. Sofern keine Freigabe durch die Druckentlastungsvorrichtung erfolgt, besteht auch keine Gefahr, dass die Struktur des Druckbehälters versagt. Das Auslösen der Druckentlastung führt dazu, dass das unter Druck befindliche Gas gezielt aus dem Druckbehälter austreten kann bzw. austritt. Unter einer drahtlosen Verbindung bzw. „drahtlos“ sind auch Mobilfunkverbindungen z.B. SMS zu verstehen.
  • Die Druckentlastungsvorrichtung kann ferner einen thermoelektrischen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie zur Versorgung der Druckentlastungsvorrichtung enthalten. Hierdurch wird sichergestellt, dass beim Auftreten eines Brands bzw. von Hitze elektrische Energie zur Versorgung der Druckentlastungsvorrichtung zur Verfügung steht. Nach einem Unfall bzw. einem Brand fällt oft das Bordnetz aus, so dass das Bordnetz die Druckentlastungsvorrichtung nicht mehr mit elektrischer Energie versorgen kann. Hierdurch wird die Sicherheit weiter erhöht.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Druckentlastungsvorrichtung gelöst.
  • Die Angaben bzw. Erläuterungen bezüglich des Sensors bzw. der Sensoren gelten ebenfalls (mutatis mutandis) für den Aktuator bzw. die Aktuatoren, und umgekehrt. Zudem gelten die Angaben bzw. Erläuterungen bezüglich des Druckbehälters (mutatis mutandis) auch für ein Fahrzeug mit einem solchen Druckbehälter, und umgekehrt.
  • Die hier offenbarte Technologie betrifft u.a. einen kryogenen Druckbehälter bzw. Drucktank. Der kryogene Druckbehälter bzw. Drucktank kann Brennstoff im flüssigen oder überkritischen Aggregatszustand speichern. Als überkritischer Aggregatszustand wird ein thermodynamischer Zustand eines Stoffes bezeichnet, der eine höhere Temperatur und einen höheren Druck als der kritische Punkt aufweist. Der kritische Punkt bezeichnet den thermodynamischen Zustand, bei dem die Dichten von Gas und Flüssigkeit des Stoffes zusammenfallen, dieser also einphasig vorliegt. Während das eine Ende der Dampfdruckkurve in einem p-T-Diagramm durch den Tripelpunkt gekennzeichnet ist, stellt der kritische Punkt das andere Ende dar. Bei Wasserstoff liegt der kritische Punkt bei 33,18 K und 13,0 bar. Ein kryogener Druckbehälter ist insbesondere geeignet, den Brennstoff bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur (gemeint ist der Temperaturbereich der Fahrzeugumgebung, in dem das Fahrzeug betrieben werden soll) des Kraftfahrzeuges liegt, beispielsweise mind. 50 Kelvin, bevorzugt mindestens 100 Kelvin bzw. mindestens 150 Kelvin unterhalb der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges (i.d.R. ca. –40°C bis ca. +85°C). Der Brennstoff kann beispielsweise Wasserstoff sein, der bei Temperaturen von ca. 30 K bis 360 K im kryogenen Druckbehälter gespeichert wird. Der Druckbehälter kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das beispielsweise mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas betrieben wird. Der kryogene Druckbehälter kann insbesondere einen Innenbehälter umfassen, der ausgelegt ist für Speicherdrücke bis ca. 350 barü, bevorzugt bis ca. 500 barü, und besonders bevorzugt bis ca. 700 barü. Bevorzugt umfasst der kryogene Druckbehälter ein Vakuum mit einem Absolutdruck im Bereich von 10–9 mbar bis 10–1 mbar, ferner bevorzugt von 10–7 mbar bis 10–3 mbar und besonders bevorzugt von ca. 10–5 mbar. Die Speicherung bei Temperaturen (knapp) oberhalb des kritischen Punktes hat gegenüber der Speicherung bei Temperaturen unterhalb des kritischen Punktes den Vorteil, dass das Speichermedium einphasig vorliegt. Es gibt also beispielsweise keine Grenzfläche zwischen flüssig und gasförmig.
  • Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand einer Figur erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der hier offenbarten Druckentlastungsvorrichtung.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der hier offenbarten Druckentlastungsvorrichtung 10. Die Druckentlastungsvorrichtung 10 umfasst ein Steuergerät 20, eine Kommunikationsvorrichtung 30 zum drahtlosen Kommunizieren, eine Druckentlastungsauslösevorrichtung 40, eine autarke Energieversorgung 60 und einen und/oder mehrere Sensoren 50 und/oder einen oder mehrere Aktuatoren. Die Druckentlastungsvorrichtung 10 ist in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Druckbehälter (nicht gezeigt). Der Druckbehälter dient zum Speichern von Gas. Der Druckbehälter kann ein kryogener Druckbehälter, insbesondere zum Speichern von CcH2 sein. Alternativ kann der Druckbehälter ein warmer Druckbehälter, insbesondere zum Speichern von CGH2 sein. Auch ein Druckbehälter zum Speichern von CNG oder LPG ist vorstellbar. Der Druckbehälter kann nach bzw. bei einem außergewöhnlichen Vorkommnis versagen und das im Druckbehälter gespeicherte Gas plötzlich abgeben. Der Druckbehälter kann hierbei bersten. Dies kann zu Schädigungen von Personen im unmittelbaren Umfeld des Druckbehälters führen.
  • Ein außergewöhnliches Vorkommnis ist z.B. ein Brand bzw. eine übermäßige Hitzeentwicklung und/oder ein Unfall des Fahrzeugs.
  • Die Druckentlastungsvorrichtung 10 erfasst mit einem oder mehreren Sensoren 50 und/oder einen oder mehrere Aktuatoren des Fahrzeugs unterschiedliche Parameter, z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Lage des Fahrzeugs. Die Sensoren oder Aktuatoren (z.B. Auslösungsabfrage eines Aktuators, Endlagenabfrage einer Ventils oder Auslöseabfrage eines Airbags etc.) können auch Temperatursensoren, Dehnungsstreifen, die auf der Außenoberfläche des Druckbehälters angeordnet sind, akustische Sensoren zur Überwachung des Druckbehälters, einen oder mehrere Drucksensoren zur Erfassung des Drucks in dem Druckbehälter, einen Crashsensor, einen Airbagsensor zur Erkennung der Auslösung von Airbags oder ähnliches umfassen. Die Sensoren 50 senden die Signale zur Druckentlastungsvorrichtung 10 bzw. zur Steuereinrichtung 20. Auf Grundlage der Sensoren 50 bestimmt die Druckentlastungsvorrichtung 10, z.B. mittels eines (Software-)Algorithmus, ob ein außergewöhnliches Ereignis (z.B. ein Unfall und/oder Druckbehälterschädigung) stattgefunden hat. Falls die Druckentlastungsvorrichtung 10 feststellt, dass ein außergewöhnliches Ereignis stattgefunden hat, gibt die Druckentlastungsvorrichtung 10 die Druckentlastung des Druckbehälters frei.
  • Druckentlastung des Druckbehälters bedeutet, dass das Gas, das in dem Druckbehälter vorhanden ist bzw. Teile hiervon, gezielt aus dem Druckbehälter abgelassen wird, d.h. ausströmen kann. Hierzu kann beispielsweise ein (Sicherheits-)Ventil geöffnet werden.
  • Nach Freigabe der Druckentlastung kann die Druckentlastung ausgelöst bzw. durchgeführt werden, wenn bzw. sobald ein Druckentlastungsbefehl von der Druckentlastungsvorrichtung 10 empfangen wird. Hierfür umfasst die Druckentlastungsvorrichtung 10 eine Kommunikationsvorrichtung 30 zur drahtlosen Kommunikation. Die Druckentlastungsvorrichtung 10 umfasst eine Druckentlastungsauslösevorrichtung 40. Nach der Freigabe der Druckentlastung und dem Empfang des Druckentlastungsbefehls sendet die Steuereinrichtung ein entsprechendes Signal an die Druckentlastungsauslösevorrichtung 40. Daraufhin löst die Druckentlastungsauslösevorrichtung 40 die Druckentlastung des Druckbehälters aus bzw. führt diese durch.
  • Falls die Steuereinrichtung feststellt, dass kein außergewöhnliches Vorkommnis oder nur ein sehr geringes außergewöhnliches Vorkommnis (z.B. leichter Auffahrunfall), wird die Druckentlastung nicht freigegeben, d.h. gesperrt. Auch wenn nun ein Druckentlastungsbefehl von der Druckentlastungsvorrichtung 10 empfangen wird, wird keine Druckentlastung durchgeführt. In jedem Falle, d.h. bei Freigabe aber auch bei Sperrung der Druckentlastung, wird dem Sender des Druckentlastungsbefehls ein Empfangssignal zurückgesandt, dass der Druckentlastungsbefehl korrekt empfangen wurde.
  • Der Druckentlastungsbefehl wird von Bergern bzw. Rettern ausgesandt. Die Berger bzw. Retter haben hierzu eine Kommunikationsvorrichtung 70 die mit der Kommunikationsvorrichtung 30 der Druckentlastungsvorrichtung 10 kommunizieren kann. Die Kommunikationsvorrichtung 70 kann beispielsweise ein kleiner Handsender sein. Die Berger bzw. Retter senden mittels der Kommunikationsvorrichtung 70 drahtlos ein Signal (Druckentlastungsbefehl) zur Druckentlastungsvorrichtung 10. Je nachdem, ob das Stattfinden eines außergewöhnlichen Ereignisses (ggf. oberhalb einer bestimmten Schwelle) von der Druckentlastungsvorrichtung 10 festgestellt wurde oder nicht, wird daraufhin die Druckentlastung durchgeführt oder nicht. Vorstellbar ist auch, dass die Druckentlastung nicht freigegeben wird, wenn der (Über-)Druck in dem Druckbehälter (sehr) gering ist.
  • Um Missbrauch durch nicht autorisierte Personen (z.B. durch Schaulustige bzw. Gaffer bei einem Unfall) zu verhindern, kann die Druckentlastungsvorrichtung 10 eine Authentifizierung des Absenders des Druckentlastungsbefehls durchführen.
  • Hierzu kann jedes bekannte Authentifizierungsverfahren verwendet werden. Insbesondere können Berger bzw. Retter mittels der Informationen des KFZ-Kennzeichens auf Informationen des Kraftfahr-Bundesamts zugreifen. Autorisierte Berger bzw. Retter können z.B. Rettungsdienste, Polizei, Feuerwehr, THW, Bundeswehr oder ähnliche Dienste sein. Nur wenn die Authentifizierung erfolgreich war, d.h. der Absender des Druckentlastungsbefehls als für die Durchführung der Druckentlastung autorisierte Person identifiziert wurde, wird, wenn die Druckentlastung zuvor freigegeben wurde, die Druckentlastung durchgeführt.
  • Die Steuereinrichtung kann, schon bevor ein Druckentlastungsbefehl empfangen wird, entscheiden, ob die Druckentlastung freigegeben wird oder nicht. Somit müssen, wenn der Druckentlastungsbefehl empfangen wird, die Sensoren 50 nicht mehr zur Verfügung stehen. Dies erhöht die Ausfallsicherheit der Druckentlastungsvorrichtung 10 bzw. der Druckentlastung.
  • Zudem kann die Druckentlastungsvorrichtung 10 auf Grundlage der empfangenen Informationen von den Sensoren 50 einen Schweregrad des außergewöhnlichen Vorkommnisses bestimmen und diese Information aussenden, so dass die Kommunikationsvorrichtung 70 der Berger bzw. Retter diese empfängt.
  • Auch kann die Druckentlastungsvorrichtung 10 die von den Sensoren 50 empfangenen Informationen unverändert aussenden, so dass die Berger bzw. Retter mittels ihrer Kommunikationsvorrichtung 70 auf die Daten der Sensoren 50 zur Beurteilung der Situation zugreifen können.
  • Auch ist vorstellbar, dass die Druckentlastungsvorrichtung 10 eine Empfehlung an die Berger bzw. Retter gibt/sendet, ob eine Druckentlastung sinnvoll ist oder nicht. Diese Empfehlung wird drahtlos an die Kommunikationsvorrichtung 70 der Berger bzw. Retter übersandt.
  • Durch die gezielte und zu einem von den Rettern bzw. Bergern bestimmten Zeitpunkt durchgeführte Ferndruckentlastung des Druckbehälters wird die Sicherheit beim/vor dem Bergen bzw. Retten erhöht.
  • Die Druckentlastungsvorrichtung 10 kann ferner eine Zündquelle (z.B. elektrische Zündung) enthalten, um das gezielt aus dem Druckbehälter ausgelassene Gas zu entzünden und abzubrennen. Hierdurch werden Explosionen verhindert.
  • Die drahtlose Kommunikation kann beispielsweise per Funk, Mobilfunk und/oder optisch erfolgen.
  • Die autarke Energieversorgung 60 kann einen thermoelektrischen Generator umfassen. Der thermoelektrische Generator erzeugt Strom, wenn ein Brand und/oder erhöhte Wärmeentwicklung vorhanden ist. Der thermoelektrische Generator versorgt im Fall eines Brands bzw. einer starken Hitzeentwicklung die Druckentlastungsvorrichtung 10 mit elektrischer Energie. Da bei einem Unfall und/oder Brand oft das Bordnetz ausfällt und nicht mehr zur Stromversorgung zur Verfügung steht, wird somit ein Funktionieren der Druckentlastungsvorrichtung 10 auch in so einem Fall sichergestellt. Alternativ oder zusätzlich kann die Druckentlastungsvorrichtung 10 bzw. die autarke Energieversorgung 60 einen Kondensator und/oder eine Batterie umfassen, die die Druckentlastungsvorrichtung 10 mit elektrischer Energie versorgt, falls das Bordnetz der Druckentlastungsvorrichtung 10 keine elektrische Energie mehr zur Verfügung stellt. Die hier beschriebene Druckentlastungsvorrichtung 10 kann auch in ein elektronisches TPRD-System (thermische Druckentlastungseinrichtung für den Tank) (z.B. mit thermoelektrischem Generator), wie es in der Patentanmeldung DE 10 2013 220 388 beschrieben ist, integriert sein.
  • Zudem kann nach einer längeren Standzeit des Fahrzeugs die Batterie leer sein. Auch in diesem Fall kann die autarke Energieversorgung 60 die Druckentlastungsvorrichtung 10 mit Energie versorgen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Druckentlastungsvorrichtung
    20
    Steuergerät
    30
    Kommunikationsvorrichtung der Druckentlastungsvorrichtung zum drahtlosen Kommunizieren
    40
    Druckentlastungsauslösevorrichtung
    50
    Sensoren
    60
    Autarke Energieversorgung der Druckentlastungsvorrichtung
    70
    Kommunikationsvorrichtung der Bergung/Rettung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1546601 B1 [0002]
    • DE 102013220388 [0041]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Freigeben einer Druckentlastung eines Druckbehälters eines Fahrzeugs mittels einer Druckentlastungsvorrichtung (10), umfassend den Schritt: Authentifizieren eines Absenders eines Druckentlastungsbefehls.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Authentifizierung ein Verschlüsselungsalgorithmus verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Authentifizierung Informationen dienen, die die Berger und/oder Retter mittels des Kennzeichens des Fahrzeugs beim Kraftfahrt-Bundesamt erfragen.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zur Authentifizierung die Fahrzeugidentifikationsnummer und/oder die Tankidentifikationsnummer dient.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (10) den Druckentlastungsbefehl drahtlos empfängt.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (10) Informationen von einem oder mehreren Sensoren (50) und/oder einem oder mehreren Aktuatoren des Fahrzeugs empfängt, die Druckentlastungsvorrichtung (10) anhand der empfangenen Informationen feststellt, ob ein außergewöhnliches Vorkommnis des Fahrzeugs und/oder des Druckbehälters stattgefunden hat, und die Druckentlastungsvorrichtung (10), wenn die Druckentlastungsvorrichtung (10) festgestellt hat, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis des Fahrzeugs und/oder des Druckbehälters stattgefunden hat, die Druckentlastung des Druckbehälters derart freigibt, dass die Druckentlastungsvorrichtung (10) auf einen Druckentlastungsbefehl hin eine Druckentlastung des Druckbehälters auslöst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Empfang des Druckentlastungsbefehls die Druckentlastungsvorrichtung (10) eine Rückmeldung an den Absender des Druckentlastungsbefehls gibt, dass der Druckentlastungsbefehl von der Druckentlastungsvorrichtung (10) empfangen wurde.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (10), wenn festgestellt wurde, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis stattgefunden hat, auf Grundlage der empfangenen Informationen eine binäre Empfehlung, nämlich eine Druckentlastung des Druckbehälters durchzuführen oder eine Druckentlastung des Druckbehälters nicht durchzuführen, erzeugt und die Empfehlung drahtlos sendet.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (10) auf Grundlage der empfangenen Informationen den Schweregrad des außergewöhnlichen Vorkommnisses bestimmt und den bestimmten Schweregrad drahtlos aussendet.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckentlastungsvorrichtung (10) ferner den Druckentlastungsbefehl empfängt und die Druckentlastungsvorrichtung (10), wenn festgestellt wurde, dass ein außergewöhnliches Vorkommnis stattgefunden hat, daraufhin die Druckentlastung des Druckbehälters auslöst.
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