DE102016220259A1 - Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage (10), umfassend eine Anzahl von mindestens zwei parallel geschalteten Tanks (21, 22, 23, 24, 25), welche einen gasförmigen Stoff enthalten, und in welchen ein Innendruck (PX) herrscht, zur Versorgung einer Verbrauchereinheit (12), welche maximal eine Volllastmenge des gasförmigen Stoffs benötigt, wobei jeder Tank (21, 22, 23, 24, 25) ein Sicherheitsventil (31, 32, 33, 34, 35) aufweist, welches den Tank (21, 22, 23, 24, 25) abschaltet, wenn eine Durchflussmenge des gasförmigen Stoffs durch das Sicherheitsventil (31, 32, 33, 34, 35) eine Abschaltmenge überschreitet. Wenn der Innendruck (PX) in mindestens einem Tank (21, 22, 23, 24, 25) einen ersten Schwellwert unterschreitet, so wird mindestens ein anderer Tank (21, 22, 23, 24, 25) zugeschaltet, welcher zuvor abgeschaltet war.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage, die eine Anzahl von mindestens zwei parallel geschalteten Tanks, welche einen gasförmigen Stoff enthalten, und in welchen ein Innendruck herrscht, zur Versorgung einer Verbrauchereinheit, welche maximal eine Volllastmenge des gasförmigen Stoffs benötigt, umfasst, wobei jeder Tank ein Sicherheitsventil aufweist, welches den Tank abschaltet, wenn eine Durchflussmenge des gasförmigen Stoffs durch das Sicherheitsventil eine Abschaltmenge überschreitet.
  • Stand der Technik
  • Zur Versorgung von Verbrauchereinheiten mit einem gasförmigen Stoff, beispielsweise ein Brennstoff, ist es bekannt, mehrere Tanks parallel zu schalten. Die Verbrauchereinheit ist beispielsweise ein Brennstoffzellensystem, welches als Brennstoff Wasserstoff (H2) benötigt. Die Verbrauchereinheit sowie die Tanks dienen Beispielsweise zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens oder eines Busses.
  • Die Sicherheitsvorrichtungen eines Gastanks, beispielsweise eines Wasserstofftanks für ein Brennstoffzellensystem, sind weitestgehend normiert, beispielsweise nach EC 79/2009. In jedem Tank muss sich dabei laut Norm ein Sicherheitsventil befinden, das dafür sorgt, dass die Zufuhr von Wasserstoff bei einer zu hoher Entnahme unterbrochen wird. Damit wird eine unkontrollierte Leckage, und damit ein unkontrollierter Austritt von Wasserstoff, insbesondere bei einem Leitungsbruch, vermieden.
  • Das Sicherheitsventil schaltet also den Tank ab, wenn eine Durchflussmenge des gasförmigen Stoffs durch das Sicherheitsventil eine Abschaltmenge überschreitet. Konstruktionsbedingt ist dabei die Abschaltmenge von bekannten Sicherheitsventilen nicht konstant sondern von dem Innendruck des Tanks abhängig. Insbesondere wächst die Abschaltmenge mit zunehmendem Innendruck in dem Tank.
  • Die Abschaltmenge des Sicherheitsventils wird in der Regel so ausgelegt, dass das Sicherheitsventil bei einer für das Brennstoffzellensystem relevanten Volllastmenge unter allen Bedingungen noch nicht anspricht. Insbesondere soll der Tank bei Entnahme der Volllastmenge bei einem minimalen Innendruck nicht abgeschaltet werden.
  • Diese Auslegung der Abschaltmenge des Sicherheitsventils kann dazu führen, dass das Sicherheitsventil bei höherem Innendruck erst bei einem Vielfachen dieser Volllastmenge anspricht. Eine Leckage, die eine Durchflussmenge durch das Sicherheitsventil verursacht, die größer als die Volllastmenge aber kleiner als die Abschaltmenge bei dem höheren Innendruck ist, wird somit erst nach einer deutlichen Absenkung des Innendrucks bemerkt und das Sicherheitsventil wird geschlossen. Entsprechende Leckagen werden somit nicht rechtzeitig verhindert, und verhältnismäßig große Mengen an Wasserstoff können entweichen, bevor der Tank abgeschaltet wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage vorgeschlagen. Die Tankanlage umfasst dabei eine Anzahl von mindestens zwei parallel geschalteten Tanks, welche einen gasförmigen Stoff enthalten, und in welchen ein Innendruck herrscht. Die Tankanlage dient zur Versorgung einer Verbrauchereinheit, welche maximal eine Volllastmenge des gasförmigen Stoffs benötigt. Dabei weist jeder Tank ein Sicherheitsventil auf, welches den Tank abschaltet, wenn eine Durchflussmenge des gasförmigen Stoffs durch das Sicherheitsventil eine Abschaltmenge überschreitet.
  • Erfindungsgemäß wird, wenn der Innendruck in mindestens einem Tank der Tankanlage einen ersten Schwellwert unterschreitet, mindestens ein anderer Tank zugeschaltet, welcher zuvor abgeschaltet war.
  • Die Anzahl der zugeschalteten Tanks sowie die Anzahl der abgeschalteten Tanks hängen dabei von dem Innendruck in den Tanks ab. Je höher der Innendruck in den Tanks der Tankanlage ist, umso weniger Tanks werden zugeschaltet und umso mehr Tanks werden abgeschaltet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, wenn der Innendruck in mindestens einem Tank den ersten Schwellwert überschreitet, mindestens ein anderer Tank abgeschaltet.
  • Solange also der Innendruck in mindestens einem Tank der Tankanlage den ersten Schwellwert überschreitet, sind nicht alle Tanks gleichzeitig mit der Verbrauchereinheit verbunden. Die Tanks der Tankanlage werden also in diesem Fall nicht gleichzeitig sondern nacheinander zur Versorgung der Verbrauchereinheit entleert.
  • Die Abschaltmengen der Sicherheitsventile sind nicht konstant sondern wachsen mit zunehmendem Innendruck in den Tanks. Vorzugsweise sind die Abschaltmengen der Sicherheitsventile bei einem vorgegebenen Minimaldruck, welcher geringer als der erste Schwellwert ist, derart berechnet, dass die Summe der Abschaltmengen der Sicherheitsventile aller Tanks der Tankanlage bei diesem Minimaldruck größer ist als die Volllastmenge, welche die Verbrauchereinheit maximal benötigt.
  • Der Minimaldruck ist dabei eine Kenngröße des betreffenden Tanks. Solange der Innendruck des Tanks mindestens so groß ist wie der Minimaldruck, ist noch eine Entleerung des Tanks zur Versorgung der Verbrauchereinheit möglich. Der Tank kann also problemlos bis zum Erreichen des Minimaldrucks betrieben und damit entleert werden.
  • Üblicherweise sind die Tanks der Tankanlage baugleich und auch die Sicherheitsventile der Tanks sind baugleich. Die Abschaltmengen der Sicherheitsventile bei dem Minimaldruck sind dann gleichartig berechnet und weisen einen gleichen Wert auf. Die Summe der Abschaltmengen aller Sicherheitsventile bei dem Minimaldruck entspricht dann dem Produkt aus der Abschaltmenge eines Sicherheitsventils bei dem Minimaldruck multipliziert mit der Anzahl der Tanks.
  • Solange der Innendruck in allen Tanks der Tankanlage den Minimaldruck überschreitet, werden vorteilhaft mindestens so viele Tanks zugeschaltet, dass die Summe der Abschaltmengen der Sicherheitsventile der zugeschalteten Tanks größer ist als die Volllastmenge. Somit steht der Verbrauchereinheit stets die Volllastmenge zur Verfügung, solange der Innendruck in allen Tanks den Minimaldruck überschreitet.
  • Der erste Schwellwert ist bevorzugt derart berechnet, dass die Abschaltmenge des Sicherheitsventils bei dem ersten Schwellwert größer ist als die Volllastmenge. Wenn also der Innendruck in einem Tank der Tankanlage den ersten Schwellwert überschreitet, so kann dieser Tank alleine die Volllastmenge liefern und die Verbrauchereinheit versorgen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird daher, wenn der Innendruck in mindestens einem Tank der Tankanlage den ersten Schwellwert überschreitet, genau ein Tank zur Versorgung der Verbrauchereinheit zugeschaltet, dessen Innendruck den ersten Schwellwert überschreitet. Die übrigen Tanks werden dabei abgeschaltet. Wenn der Innendruck in mehreren Tanks den ersten Schwellwert überschreitet, so wird wahlweise einer dieser Tanks zugeschaltet.
  • Der zugeschaltete Tank wird abgeschaltet, wenn dessen Innendruck den ersten Schwellwert unterschreitet. Wenn der Innendruck in mindestens einem anderen Tank der Tankanlage dann den ersten Schwellwert überschreitet, so wird ein anderer Tank zur Versorgung der Verbrauchereinheit zugeschaltet, dessen Innendruck den ersten Schwellwert überschreitet.
  • Wenn der Innendruck in allen Tanks der Tankanlage den ersten Schwellwert unterschreitet und in mindestens zwei Tanks einen zweiten Schwellwert überschreitet, so werden genau zwei Tanks zur Versorgung der Verbrauchereinheit zugeschaltet, deren Innendruck den ersten Schwellwert unterschreitet und den zweiten Schwellwert überschreitet. Wenn der Innendruck in mehreren Tanks den zweiten Schwellwert überschreitet, so werden wahlweise zwei dieser Tanks zugeschaltet.
  • Der zweite Schwellwert ist vorzugsweise derart berechnet, dass die Abschaltmenge der Sicherheitsventile bei dem zweiten Schwellwert größer ist als die Hälfte der Volllastmenge. Damit ist die Summe der Abschaltmengen von zwei Sicherheitsventilen größer als die Volllastmenge. Wenn also der Innendruck in zwei Tanks der Tankanlage den zweiten Schwellwert überschreitet, so können diese zwei Tanks zusammen die Volllastmenge liefern und die Verbrauchereinheit versorgen.
  • Die zugeschalteten Tanks werden abgeschaltet, wenn deren Innendruck den zweiten Schwellwert unterschreitet. Wenn der Innendruck in mindestens zwei anderen Tanks der Tankanlage dann den zweiten Schwellwert überschreitet, so werden zwei andere Tanks zur Versorgung der Verbrauchereinheit zugeschaltet, deren Innendruck den zweiten Schwellwert überschreitet.
  • Da erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage findet vorteilhaft Verwendung in einem gasbetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder in einem Bus. Die Verbrauchereinheit ist dabei beispielsweise ein Brennstoffzellensystem und die Tanks der Tankanlage enthalten Wasserstoff (H2), welchen das Brennstoffzellensystem als Brennstoff benötigt. Alternativ kann die Verbrauchereinheit auch ein gasbetriebener Verbrennungsmotor sein und die Tanks enthalten Erdgas (Compressed Natural Gas, CNG), welches der Verbrennungsmotor als Brennstoff benötigt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Im Fall einer Leckage in der Tankanlage kommt die Menge des austretenden Gases nicht von allen Tanks der Tankanlage sondern nur von den zugeschalteten Tanks. Dadurch ist die durch die Leckage verursachte Durchflussmenge durch die Sicherheitsventile der zugeschalteten Tanks erhöht. Dadurch wird bei einer Leckage die Abschaltmenge der Sicherheitsventile der zugeschalteten Tanks früher überschritten. Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage eine Leckage verhältnismäßig frühzeitig erkannt und die Menge an ausgetretenem Brennstoff in Fall einer Leckage wird signifikant reduziert.
  • Der Verbrauchereinheit steht trotzdem stets die Volllastmenge zur Verfügung, solange der Innendruck in allen Tanks der Tankanlage den Minimaldruck überschreitet. Durch Zuschalten eines anderen Tanks oder mehrere anderer Tanks, wenn der Innendruck in dem zugeschalteten Tank oder in den zugeschalteten Tanks einen Schwellwert unterschreitet, ist auch gewährleistet, dass die Tanks der Tankanlage annähernd gleichmäßig geleert werden. Dadurch bleibt der Innendruck in den einzelnen Tanks während des Betriebs annähernd gleich.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer mit einer Verbrauchereinheit verbundenen Tankanlage,
    • 2 eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Abschaltmenge eines Sicherheitsventils von einem Innendruck in einem Tank,
    • 3 ein Ablaufdiagramm einer ersten Betriebsstrategie der Tankanlage,
    • 4 ein Ablaufdiagramm einer zweiten Betriebsstrategie der Tankanlage und
    • 5 eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Anzahl der zugeschalteten Tanks von dem Innendruck in den Tanks.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer mit einer Verbrauchereinheit 12 verbundenen Tankanlage 10. Die Tankanlage 10 umfasst vorliegend einen ersten Tank 21, einen zweiten Tank 22, einen dritten Tank 23, einen vierten Tank 24 und einen fünften Tank 25. Allgemein umfasst die Tankanlage 10 eine Anzahl N von Tanks 21, 22, 23, 24, 25. N kann eine beliebige ganze Zahl größer oder gleich zwei sein, vorliegend ist N gleich fünf.
  • Der erste Tank 21 weist ein erstes Steuerventil 41 und ein erstes Sicherheitsventil 31 auf. Der zweite Tank 22 weist ein zweites Steuerventil 42 und ein zweites Sicherheitsventil 32 auf. Der dritte Tank 23 weist ein drittes Steuerventil 43 und ein drittes Sicherheitsventil 33 auf. Der vierte Tank 24 weist ein viertes Steuerventil 44 und ein viertes Sicherheitsventil 34 auf. Der fünfte Tank 25 weist ein fünftes Steuerventil 45 und ein fünftes Sicherheitsventil 35 auf.
  • Die Tanks 21, 22, 23, 24, 25 enthalten einen gasförmigen Stoff, vorliegend Wasserstoff (H2), welcher unter einen Druck steht. Somit herrscht in jedem der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 ein Innendruck PX. Die Tanks 21, 22, 23, 24, 25 sind parallel geschaltet und mit einer Sammelleitung 14 verbunden. Die Sammelleitung 14 ist auch mit der Verbrauchereinheit 12 verbunden, welche vorliegend ein Brennstoffzellensystem ist. Über die Sammelleitung 14 kann die Verbrauchereinheit 12 mit dem gasförmigen Stoff aus den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 versorgt werden.
  • Mittels der Steuerventile 41, 42, 43, 44, 45, welche vorliegend als Magnetventile ausgebildet sind, können die Tanks 21, 22, 23, 24, 25 unabhängig voneinander zugeschaltet sowie abgeschaltet werden. Ein Tank 21, 22, 23, 24, 25 ist dabei zugeschaltet, wenn er mit der Sammelleitung 14 und somit auch mit der Verbrauchereinheit 12 verbunden ist. Ein Tank 21, 22, 23, 24, 25 ist abgeschaltet, wenn er nicht mit der Sammelleitung 14 und der Verbrauchereinheit 12 verbunden ist.
  • Die Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 schalten den jeweiligen Tank 21, 22, 23, 24, 25 ab, wenn eine Durchflussmenge des gasförmigen Stoffs durch das Sicherheitsventil 31, 32, 33, 34, 35 eine Abschaltmenge MA überschreitet. Die Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 schalten den jeweiligen Tank 21, 22, 23, 24, 25 insbesondere dann ab, wenn aufgrund einer Leckage, beispielsweise in der Sammelleitung 14, die Durchflussmenge größer wird als die Abschaltmenge MA. Die Abschaltmenge MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 ist nicht konstant sondern von dem Innendruck PX der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 abhängig.
  • 2 zeigt eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Abschaltmenge MA eines Sicherheitsventils 31, 32, 33, 34, 35 von einem Innendruck PX in einem Tank 21, 22, 23, 24, 25. Der Innendruck PX ist dabei auf der X-Achse aufgetragen und die Abschaltmenge MA ist auf der Y-Achse aufgetragen. Vorliegend sind die Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 baugleich und auch die Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 sind baugleich. Die Abschaltmengen MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 sind ebenfalls gleich.
  • Die Verbrauchereinheit 12 benötigt maximal eine Volllastmenge MV des gasförmigen Stoffs. Die Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 sind so eingestellt, dass die Summe der Abschaltmengen MA aller Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 bei einem Minimaldruck PM einer Maximalmenge MM entspricht, welche größer als die Vollastmenge MV ist.
  • Der Minimaldruck PM, bei welchem eine Entleerung der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zur Versorgung der Verbrauchereinheit 12 noch möglich ist, beträgt vorliegend 15 bar. Vorliegend beträgt die Vollastmenge MV etwa 4 g/s. Die Abschaltmenge MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 bei dem Minimaldruck PM beträgt vorliegend etwa 1 g/s. Die Maximalmenge MM beträgt somit vorliegend etwa 5 g/s.
  • Es gilt allgemein: MM = N * MA(PM) > MV
  • Bei einem ersten Schwellwert P1, vorliegend etwa 375 bar, ist die Abschaltmenge MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 gleich der Maximalmenge MM. Bei einem zweiten Schwellwert P2, vorliegend etwa 94 bar, ist die Abschaltmenge MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 halb so groß wie die Maximalmenge MM. Bei einem dritten Schwellwert P3, vorliegend etwa 42 bar, ist die Abschaltmenge MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 ein Drittel so groß wie die Maximalmenge MM. Bei einem vierten Schwellwert P4, vorliegend etwa 23 bar, ist die Abschaltmenge MA der Sicherheitsventile 31, 32, 33, 34, 35 ein Viertel so groß wie die Maximalmenge MM.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Betriebsstrategie der Tankanlage 10. Vorbereitend wird eine erste Voraussetzung 101 geprüft, wonach der Innendruck PX in mindestens einem Tank 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 überschreitet.
  • Wenn die erste Voraussetzung 101 erfüllt ist, so wird in einem ersten Ausführungsschritt 103 genau einer der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet, dessen Innendruck PX den ersten Schwellwert P1 überschreitet. Gleichzeitig werden die übrigen Tanks 21, 22, 23, 24, 25 abgeschaltet. Nach dem ersten Ausführungsschritt 103 ist also genau ein Tank 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 zugeschaltet.
  • Nachfolgend wird in einem ersten Prüfschritt 105 der Innendruck PX des zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 gemessen. Solange der Innendruck PX des zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 noch überschreitet, bleibt dieser Tank 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Wenn der Innendruck PX des zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 unterschreitet, so wird in einem ersten Schaltschritt 107 dieser zugeschaltete Tank 21, 22, 23, 24, 25 abgeschaltet.
  • Anschließend wird wieder die erste Voraussetzung 101 geprüft, wonach der Innendruck PX in mindestens einem Tank 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 überschreitet. Solange die erste Voraussetzung 101 noch erfüllt ist, wird in dem ersten Ausführungsschritt 103 genau einer anderer Tank 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet, dessen Innendruck PX den ersten Schwellwert P1 überschreitet.
  • Während der Ausführung der ersten Betriebsstrategie der Tankanlage 10 ist also immer genau einer der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 zugeschaltet. Die Tanks 21, 22, 23, 24, 25 werden dadurch nacheinander aber annähernd gleichmäßig entleert. Der Innendruck PX in den einzelnen Tanks 21, 22, 23, 24, 25 bleibt während der Ausführung der ersten Betriebsstrategie somit annähernd gleich.
  • Wenn die erste Voraussetzung 101 nicht mehr erfüllt ist, wenn also der Innendruck PX in jedem Tank 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 unterschreitet, so wird in einem ersten Wechselschritt 109 die Betriebsstrategie der Tankanlage 10 gewechselt.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Betriebsstrategie der Tankanlage 10. Vorbereitend wird eine zweite Voraussetzung 201 geprüft, wonach der Innendruck PX in allen Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 unterschreitet und in mindestens zwei Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den zweiten Schwellwert P2 überschreitet.
  • Wenn die zweite Voraussetzung 201 erfüllt ist, so werden in einem zweiten Ausführungsschritt 203 genau zwei der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet, deren Innendruck PX den zweiten Schwellwert P2 überschreiten. Gleichzeitig werden die übrigen Tanks 21, 22, 23, 24, 25 abgeschaltet. Nach dem zweiten Ausführungsschritt 203 sind also genau zwei Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 zugeschaltet.
  • Nachfolgend wird in einem zweiten Prüfschritt 205 der Innendruck PX der zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 gemessen. Solange der Innendruck PX der zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den zweiten Schwellwert P2 noch überschreitet, bleiben diese Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Wenn der Innendruck PX der zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den zweiten Schwellwert P2 unterschreitet, so werden in einem zweiten Schaltschritt 207 diese zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 abgeschaltet.
  • Anschließend wird wieder die zweite Voraussetzung 201 geprüft, wonach der Innendruck PX in allen Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 unterschreitet und in mindestens zwei Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den zweiten Schwellwert P2 überschreitet. Solange die zweite Voraussetzung 201 noch erfüllt ist, werden in dem zweiten Ausführungsschritt 203 genau zwei andere Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet, deren Innendruck PX den zweiten Schwellwert P2 überschreitet.
  • Während der Ausführung der zweiten Betriebsstrategie der Tankanlage 10 sind also immer genau zwei der Tanks 21, 22, 23, 24, 25 der Tankanlage 10 zugeschaltet. Die Tanks 21, 22, 23, 24, 25 werden dadurch nacheinander aber annähernd gleichmäßig entleert. Der Innendruck PX in den einzelnen Tanks 21, 22, 23, 24, 25 bleibt während der Ausführung der zweiten Betriebsstrategie somit annähernd gleich.
  • Wenn die zweite Voraussetzung 201 nicht mehr erfüllt ist, wenn also der Innendruck PX in jedem Tank 21, 22, 23, 24, 25 den zweiten Schwellwert P2 unterschreitet, so wird in einem zweiten Wechselschritt 209 die Betriebsstrategie der Tankanlage 10 gewechselt.
  • Analog zu der hier vorgestellten ersten und zweiten Betriebsstrategie werden in weiteren, hier nicht explizit erläuterten Betriebsstrategien drei, vier oder fünf Tanks 21, 22, 23, 24, 25 gleichzeitig zugeschaltet. Eine Anzahl i der zugeschalteten Tanks hängt dabei von dem Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 ab.
  • 5 zeigt eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Anzahl i der zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 von dem Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25. Der Innendruck PX ist dabei auf der X-Achse aufgetragen und die Anzahl i der zugeschalteten Tanks 21, 22, 23, 24, 25 ist auf der Y-Achse aufgetragen.
  • Wenn der Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 überschreitet, so ist mindestens ein Tank 21, 22, 23, 24, 25, vorzugsweise genau ein Tank 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Wenn der Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den ersten Schwellwert P1 unterschreitet und den zweiten Schwellwert P2 überschreitet, so sind mindestens zwei Tanks 21, 22, 23, 24, 25, vorzugsweise genau zwei Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Wenn der Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den zweiten Schwellwert P2 unterschreitet und den dritten Schwellwert P3 überschreitet, so sind mindestens drei Tanks 21, 22, 23, 24, 25, vorzugsweise genau drei Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Wenn der Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den dritten Schwellwert P3 unterschreitet und den vierten Schwellwert P4 überschreitet, so sind mindestens vier Tanks 21, 22, 23, 24, 25, vorzugsweise genau vier Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Wenn der Innendruck PX in den Tanks 21, 22, 23, 24, 25 den vierten Schwellwert P4 unterschreitet und den Minimaldruck PM überschreitet, so sind alle fünf Tanks 21, 22, 23, 24, 25 zugeschaltet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Tankanlage (10), umfassend eine Anzahl von mindestens zwei parallel geschalteten Tanks (21, 22, 23, 24, 25), welche einen gasförmigen Stoff enthalten, und in welchen ein Innendruck (PX) herrscht, zur Versorgung einer Verbrauchereinheit (12), welche maximal eine Volllastmenge (MV) des gasförmigen Stoffs benötigt, wobei jeder Tank (21, 22, 23, 24, 25) ein Sicherheitsventil (31, 32, 33, 34, 35) aufweist, welches den Tank (21, 22, 23, 24, 25) abschaltet, wenn eine Durchflussmenge des gasförmigen Stoffs durch das Sicherheitsventil (31, 32, 33, 34, 35) eine Abschaltmenge (MA) überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Innendruck (PX) in mindestens einem Tank (21, 22, 23, 24, 25) einen ersten Schwellwert (P1) unterschreitet, mindestens ein anderer Tank (21, 22, 23, 24, 25) zugeschaltet wird, welcher zuvor abgeschaltet war.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Innendruck (PX) in mindestens einem Tank (21, 22, 23, 24, 25) den ersten Schwellwert (P1) überschreitet, mindestens ein anderer Tank (21, 22, 23, 24, 25) abgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltmengen (MA) der Sicherheitsventile (31, 32, 33, 34, 35) bei einem vorgegebenen Minimaldruck (PM), welcher geringer als der erste Schwellwert (P1) ist, derart berechnet sind, dass die Summe der Abschaltmengen (MA) der Sicherheitsventile (31, 32, 33, 34, 35) aller Tanks (21, 22, 23, 24, 25) bei Minimaldruck (PM) größer ist als die Volllastmenge (MV).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass solange der Innendruck (PX) in allen Tanks (21, 22, 23, 24, 25) den Minimaldruck (PM) überschreitet, mindestens so viele Tanks (21, 22, 23, 24, 25) zugeschaltet werden, dass die Summe der Abschaltmengen (MA) der Sicherheitsventile (31, 32, 33, 34, 35) der zugeschalteten Tanks (21, 22, 23, 24, 25) größer ist als die Volllastmenge (MV).
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert (P1) derart berechnet ist, dass die Abschaltmenge (MA) des Sicherheitsventils (31, 32, 33, 34, 35) bei dem ersten Schwellwert (P1) größer ist als die Volllastmenge (MV).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Innendruck (PX) in mindestens einem Tank (21, 22, 23, 24, 25) den ersten Schwellwert (P1) überschreitet, genau ein Tank (21, 22, 23, 24, 25) zugeschaltet wird, dessen Innendruck (PX) den ersten Schwellwert (P1) überschreitet.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zugeschaltete Tank (21, 22, 23, 24, 25) abgeschaltet wird, wenn dessen Innendruck (PX) den ersten Schwellwert (P1) unterschreitet.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Innendruck (PX) in allen Tanks (21, 22, 23, 24, 25) den ersten Schwellwert (P1) unterschreitet und in mindestens zwei Tanks (21, 22, 23, 24, 25) einen zweiten Schwellwert (P2) überschreitet, genau zwei Tanks (21, 22, 23, 24, 25) zugeschaltet werden, deren Innendruck (PX) den ersten Schwellwert (P1) unterschreitet und den zweiten Schwellwert (P2) überschreitet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert (P2) derart berechnet ist, dass die Abschaltmenge (MA) der Sicherheitsventile (31, 32, 33, 34, 35) bei dem zweiten Schwellwert (P2) größer ist als die Hälfte der Volllastmenge (MV).
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeschalteten Tanks (21, 22, 23, 24, 25) abgeschaltet werden, wenn deren Innendruck (PX) den zweiten Schwellwert (P2) unterschreitet.
  11. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem gasbetriebenen Fahrzeug.
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