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Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Druckbehältersystems. Druckbehältersysteme als solche sind bekannt. Sie umfassen in der Regel Druckentlastungseinrichtungen, die ausgebildet sind, bei unüblichen Betriebsbedingungen den im Druckbehälter gespeicherten Brennstoff abzulassen. Solche Druckentlastungseinrichtungen sind parallel zum Befüll- und/oder Entnahmepfad bzw. Tankabsperrventil vorgesehen.
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Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, Druckentlastungssysteme sicherer zu machen. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
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Die mindestens eine Druckentlastungseinrichtung wird für die Befüllung des Druckbehältersystems und/oder für die Entnahme von Brennstoff zur Bereitstellung von Energie im Kraftfahrzeug im Betrieb ohne Störfall nicht eingesetzt. Kommt es aufgrund einer Fehlfunktion einer anderen Komponente und/oder durch äußere Einwirkung (Unfall, lokale Flamme, etc) zu einem Störfall, so ist die Druckentlastungseinrichtung eingerichtet, den Druck im Druckbehältersystem, insbesondere im mindestens einen Druckbehälter zu verringern, wozu zweckmäßig ein zum Anodensubsystem paralleler Strömungspfad genutzt werden kann. Die Druckentlastungseinrichtung kann zweckmäßig eingerichtet sein, zur Druckentlastung des Druckbehälters einen Brennstoffentnahmemassenstrom zu ermöglichen, der größer (z.B. mindestens um den Faktor 1,5, 2, 5,10, 100 oder mehr höher) ist als der maximale Brennstoffentnahmemassen durch den Entnahmepfad zu mindestens einen Brennstoffverbraucher (i.d.R. durch ein Tankabsperrventil). Ein Brennstoffverbraucher ist beispielsweise eine brennstoffwandelnde Einheit, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder mindestens eine Brennstoffzelle.
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Im normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs würde eine Fehlfunktion der Druckentlastungseinrichtung selbst aufgrund der nicht vorkommenden Nutzung nicht erkannt (schlafender Fehler). Der hier offenbarten Technologie liegt der Gedanke zugrunde, die Funktionsfähigkeit von mindestens einer Druckentlastungseinrichtung zu überprüfen. Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie ein Verfahren zum Betrieb eines Druckbehältersystems, umfassend den Schritt: Überprüfen der Funktionsfähigkeit der mindestens einen Druckentlastungseinrichtung des Druckbehältersystems. Bevorzugt wird die Funktionsfähigkeit von mindestens einem Steuergerät überprüft.
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Die hier offenbarte Technologie betrifft gleichsam ein Druckbehältersystem für ein Kraftfahrzeug. Das Druckbehältersystem dient zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Das Druckbehältersystem kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Ein solches Druckbehältersystem umfasst mindestens einen Druckbehälter. Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch nominal working pressure oder NWP genannt) von ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von ca. 700 barü oder mehr zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges liegen.
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Insbesondere kann das Druckbehältersystem, insbesondere dessen mindestens eine Steuergerät, eingerichtet sein, mindestens einen der hier offenbarten Verfahrensschritte durchzuführen.
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Zumindest ein Element der Druckentlastungseinrichtung ist fluidverbunden mit dem mindestens einen Druckbehälter des Druckbehältersystems.
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Die Druckentlastungseinrichtung kann insbesondere eine thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente umfassen. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente, auch Thermal Pressure Release Device bzw. TPRD genannt, ist i.d.R. benachbart zum Druckbehälter vorgesehen. Bei Hitzeeinwirkung (z.B. durch Flammen) wird durch das TPRD der im Druckbehälter gespeicherte Brennstoff in die Umgebung abgelassen. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente lässt den Brennstoff ab, sobald die Auslösetemperatur des TPRDs überschritten wird (=wird thermisch aktiviert). Es können ferner Auslöseleitungen vorgesehen sein.
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Die mindestens eine Druckentlastungseinrichtung kann ein Überdruckventil umfassen. Das Überdruckventil entlastet das Druckbehältersystem, falls der Druck im Druckbehältersystem zumindest zeitweise oberhalb vom Auslösedruck des Überdruckventils liegt. Bevorzugt ist das Überdruckventil ein mechanisches Ventil, welches geöffnet und wieder geschlossen werden kann. Das Überdruckventil ist so ausgelegt, dass das Überdruckventil i.d.R. auslöst, bevor ein zu hoher Druck die Komponenten des Druckbehältersystems beschädigen könnte. Dazu kann der Auslösedruck vom Überdruckventil ca. 10% bis ca. 20% größer sein als der maximale Betriebsdruck. In einer Ausgestaltung kann das Überdruckventil auch eine Berstscheibe sein, die beim Überschreiten vom Auslösedruck (=Berstdruck) eine Druckentlastung herbeiführt, indem sie irreversibel bricht. Bei solchen mechanischen Überdruckventilen kann vorgesehen sein, dass ein solches Überdruckventil alternativ oder zusätzlich zur Druckentlastung betätigbar ist durch mindestens einen elektrischen Aktuator, insbesondere mindestens einen Elektromagneten.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Druckentlastungseinrichtung eine Ferndruckentlastungseinrichtung ist. Eine solche Druckentlastungseinrichtung ist eine Druckentlastungseinrichtung mit einer aus der Ferne aktivierbare Druckentlastungskomponente. Die Ferndruckentlastungseinrichtung ist im Gegensatz zur Druckentlastungseinrichtung zweckmäßig nicht durch die Zustandsänderung des Kraftfahrzeuges aktivierbar. Vielmehr ist die Ferndruckentlastungseinrichtung ausgebildet, durch eine Aktion einer Person direkt oder indirekt ausgelöst zu werden. Insbesondere ist die Ferndruckentlastungseinrichtung nicht ausgebildet, selbstständig auszulösen. Der Begriff „nicht selbstständig auslösend“ bedeutet hier, dass das Kraftfahrzeug (insbesondere das Druckbehältersystem) nicht ausgebildet ist, die Druckentlastungseinrichtung auszulösen. Selbstverständlich ist die Person nicht ein Unfallverursacher, sondern ein Fahrzeugführer, Retter, Berger, oder andere unterstützende Kraft. Insbesondere ist die Ferndruckentlastungseinrichtung nicht ausgebildet, basierend auf Temperaturveränderungen im Druckbehälterumfeld und/oder Druckbehälterinnendruckänderungen eine Druckentlastung auszulösen. Eine Ferndruckentlastungseinrichtung ist insbesondere eine Einrichtung, die ausgebildet ist, direkt oder indirekt aus der Ferne, d.h. einem Sicherheitsabstand zum Druckbehälter bzw. Kraftfahrzeug, bspw. mindestens von außerhalb des Kraftfahrzeuges, bevorzugt von außerhalb des Gefahrenbereiches (z.B. mindestens 2 m, mindestens 10 m, mindestens 100 m oder mindestens 1 km) direkt oder indirekt aktiviert zu werden. Eine solche aus der Ferne auslösbare Druckentlastungskomponente kann bevorzugt zugleich eine thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente sein, die beispielsweise aus der Ferne ausgelöst die Druckentlastungskomponente, insbesondere das hier offenbarte Öffnungselement, zur Druckentlastung erwärmt. Solche Ferndruckentlastungseinrichtungen sind beispielsweise offenbart in den deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern DE 10 2013220388, DE 10 2015223966, DE 10 2016213288, DE 10 2016218692, DE 10 2016217028, und DE 10 2017205645, deren Inhalt jeweils per Verweis hier mit aufgenommen wird.
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Nicht als Druckentlastungseinrichtung bzw. Ferndruckentlastungseinrichtung anzusehen ist in diesem Zusammenhang ein Tankabsperrventil, das im Befüll- und/oder Entnahmepfad vorgesehen ist und mindestens einen Brennstoffverbraucher (z.B. eine Brennstoffzelle) mit Brennstoff versorgt. Vielmehr bildet die Druckentlastungseinrichtung dazu einen zumindest bereichsweise parallelen Strömungspfad für den Brennstoff aus, der in der Regel in die Fahrzeugumgebung mündet.
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Die hier offenbarte Technologie kann insbesondere den Schritt umfassen, wonach die Funktionsfähigkeit der mindestens einen Druckentlastungseinrichtung auch während einer Phase der Nichtbenutzung des Druckbehältersystems überprüft wird. Eine Phase der Benutzung des Kraftfahrzeugs ist eine Phase, in der ein Benutzer des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug (aktiv) nutzt. Mithin beispielsweise also der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs durch den Benutzer oder (teil)autonom.
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Eine Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeugs ist indes eine bzgl. der Fortbewegung inaktive Phase des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist die Phase der Nichtbenutzung beispielsweise ein (längeres) Zeitintervall, während dessen das Kraftfahrzeug vom Benutzer aktiv keine (Fahr)Anweisung erhält, die das Betreiben der Brennstoffzelle bzw. des Kraftfahrzeuges erfordert. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Kraftfahrzeug geparkt ist. In dieser Phase der Nichtbenutzung des Kraftfahrzeuges kann es jedoch zum Autarkbetrieb des Brennstoffzellensystems kommen, beispielsweise um
- - durch gewisse brennstoffverbrauchende Funktionen des Kraftfahrzeugs irreversible Schäden an dem Brennstoffzellensystem zu vermeiden bzw. verringern (=Schutzfunktionen; z.B. Betrieb des Brennstoffzellensystems zur Umwandlung von Blow-Off Gas eines kryogenen Druckbehälters); und/oder
- - durch Vorkonditionierung bzw. Komfortfunktionen das Kraftfahrzeug auf die nächste Benutzung des Kraftfahrzeugs vorzubereiten (z.B. Klimatisierung des Fahrgastinnenraums; Aufladen des elektrischen Energiespeichers, etc.).
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Das hier offenbarte Brennstoffzellensystem kann ferner mindestens eine elektrische Stromführung umfassen. Die mindestens eine elektrische Stromführung kann ausgebildet sein, die mindestens eine Druckentlastungskomponente und/oder das Überdruckventil direkt oder indirekt zu betätigen, beispielsweise indem ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird.
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Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach die mindestens eine elektrische Stromführung überprüft wird, wobei die Stromführung ausgebildet ist, die mindestens eine Druckentlastungskomponente und/oder das Überdruckventil direkt oder indirekt zu betätigen.
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Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach die elektrische Stromführung überprüft wird, in dem der elektrische Widerstand der Stromführung bestimmt wird. Hierzu kann beispielsweise eine Spannung an mindestens einen Abschnitt der Stromführung angelegt werden.
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Das hier offenbarte Verfahren kann insbesondere den Schritt umfassen, wonach die Funktionsfähigkeit überwacht wird von mindestens einem Öffnungselementes der Druckentlastungseinrichtung, insbesondere von:
- - mindestens einer Glasampulle; und/oder
- - mindestens einem Schmelzlot; und/oder
- - mindestens einem Schmelzdraht; und/oder
- - mindestens einem Formgedächtnismaterial; und/oder
- - mindestens einem Bimetallelement.
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Die Druckentlastungseinrichtung kann mindestens ein thermisch aktivierbares bzw. betätigbares Öffnungselement aufweisen. Bei der thermischen Aktivierung, üblicherweise bei einer Auslösetemperatur von ca. 110 °C und mehr, verändern die Öffnungselemente ihre Form oder werden zerstört (thermisches Aktivieren). Dadurch öffnet sich die Druckentlastungseinrichtung. Der Begriff „Öffnungselement“ ist im Rahmen der hier offenbarten Technologie auf den Bereich der Druckentlastungseinrichtung beschränkt, der durch die thermische Aktivierung in seiner Form veränderbar bzw. zerstörbar ist. Im geschlossenen Zustand der Druckentlastungskomponente und/oder des Überdruckventils bewirkt das Öffnungselement direkt oder indirekt, dass die Druckentlastungskomponente und/oder das Überdruckventil einen Strömungspfad vom Inneren des Druckbehälters zur Umgebung nicht freigibt. Die Auslösetemperatur ist so gewählt, dass bei einem thermischen Ereignis, z.B. ein Fahrzeugbrand, ein Bersten des Druckbehälters durch thermische Strukturschwächung vermieden werden kann.
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Eine Glasampulle ist ein fluidgefüllter Berstkörper. Die Glasampulle weist ein geschlossenes Fluidvolumen auf, das von einem auch bei der Auslösetemperatur vergleichsweise spröden bzw. zerbrechlichen Material (z.B. Glas) umgeben ist. Das Material für die Glasampulle ist nicht auf „Glas“ beschränkt, sondern es kann jedes Material gewählt werden, dass ausreichend spröde ist. Das Fluidvolumen ist mit einem Fluid gefüllt, welches sich bei Erwärmung vergleichsweise stark ausdehnt. Steigt nun die Temperatur auf die Auslösetemperatur an, so kann die Glasampulle brechen und bewirkt somit das Auslösen der Druckentlastungskomponente und/oder des Überdruckventils (=Freigabe des Strömungspfads zur Umgebung). Steigt die Temperatur auf die Auslösetemperatur an, so wird ein Schmelzlot weich. Das erweichte Schmelzlot wird durch eine vom Druckbehälterinnendruck direkt oder indirekt erzeugte Kraft verformt. Diese Verformung des Schmelzlots kann ein Auslösen der Druckentlastungseinrichtung bewirken.
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Das Formgedächnismaterial kann insbesondere ausgebildet sein, bei einer Temperatur unterhalb der Auslösetemperatur eine erste Form einzunehmen, die sich von der zweiten Form unterscheidet, die sich mit Überschreiten der Auslösetemperatur einstellt.
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Konkrete Ausbildungen einer Druckentlastungseinrichtung mit einer Glasampulle, einem Schmelzlot und/oder einem Formgedächnismaterial sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise offenbaren Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern
DE 10 2014 000616 A1 und
DE 10 2016 217028 Druckentlastungseinrichtungen einem Formgedächnismaterial, mit einer Glasampulle und mit einem Schmelzlot. Die Offenbarung dieser Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern
DE 10 2014 000616 A1 und
DE 10 2016 217028 wird bzgl. der Ausgestaltung mit einem Formgedächnismaterial, mit einer Glasampulle und mit einem Schmelzlot per Verweis hier mit aufgenommen.
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Das hier offenbarte Verfahren kann insbesondere den Schritt umfassen, wonach die Funktionsfähigkeit überwacht wird von
- - mindestens einem elektrischen Heizelement der Druckentlastungseinrichtung;
und/oder
mindestens eine Mikrowellensenderkomponente der Druckentlastungseinrichtung, und/oder
- - mindestens einem thermoelektrischen Generator.
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Die mindestens eine Mikrowellensenderkomponente und/oder das mindestens eine Heizelement sind bevorzugt eingerichtet, mindestens eines der hier offenbarten thermisch aktivierbaren Öffnungselemente zur Druckentlastung zu erwärmen. Das elektrische Heizelement bzw. die Mikrowellensenderkomponente könnte man auch als thermischer Aktuator bezeichnen, der das Öffnungselement betätigt.
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Eine solche Mikrowellensenderkomponente ist in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer
DE 10 2016 218692 offenbart. Der Inhalt dieser deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer
DE 10 2016 218692 bezüglich der dort offenbarten Mikrowellensenderkomponente und der damit einhergehenden Technologie zur Erwärmung vom Öffnungselement wird hiermit per Verweis hier mit aufgenommen.
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Ein solches Heizelement ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer
DE 10 2014 205712 offenbart. Der Inhalt dieser deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer
DE 10 2014 205712 (dort: „elektrische Heizung“) wird hiermit per Verweis hier mit aufgenommen.
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Eine Druckentlastungseinrichtung kann mindestens einen thermoelektrischen Generator umfassen. Thermoelektrische Generatoren als solche sind bekannt. Thermoelektrische Generatoren, auch TE-Generatoren genannt, sind Geräte, welche elektrische Energie aus Wärme gewinnen können. Anders als übliche Wärmekraftmaschinen enthalten sie keinerlei bewegliche Teile. Sie basieren auf dem thermoelektrischen Effekt (Seebeck-Effekt) in Halbleitern. Hierbei werden i.d.R. zwei unterschiedlich dotierte (n-dotierte bzw. p-dotierte) Versionen eines Halbleitermaterials (z. B. Bismuttellurit, Bismutantimonit, Bleitellurit oder Eisendisilizid) mit möglichst hohem Seebeck-Koeffizienten verwendet. Druckentlastungseinrichtungen mit mindestens einen thermoelektrischen Generator sind beispielsweise offenbart in den deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern
DE 10 2015223966 und
DE 10 2013220388 , deren Inhalt bzgl. der Anordnung, Ansteuerung, Wirkung und konkreten Ausgestaltung des thermoelektrischen Generators hiermit per Verweis hier mit aufgenommen wird.
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Das hier offenbarte Verfahren kann insbesondere den Schritt umfassen, wonach die Funktionsfähigkeit überwacht wird von mindestens einen elektrischen Aktuator, insbesondere von einem Elektromagneten oder mindestens eine elektrische Zündeinrichtung. Ein solcher elektrischer Aktuator ist beispielsweise offenbart in den deutschen Patentanmeldung mit den Anmeldenummern
DE 10 2016 213288 (dort: elektromagnetischer Aktuator) und
DE 10 2017202698 (dort: Zündeinrichtung), deren Inhalt bezüglich des elektrischen Aktuators hiermit per Verweis hier mit aufgenommen wird.
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Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach wobei zur Überprüfung vom Öffnungselement an das Öffnungselement eine elektrische Spannung angelegt wird, insbesondere damit der elektrische Widerstand bestimmt werden kann.
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Die Funktionsfähigkeit wird zweckmäßig regelmäßig überprüft, beispielsweise in Zeitintervallen, die zweckmäßig zuvor definiert wurden.
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Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie ein Verfahren zum Betrieb eines Druckbehältersystems. Gemäß dem hier offenbarten Verfahren sollen die Stromkreise vom Fahrzeugsteuergerät regelmäßig auf deren Verfügbarkeit geprüft werden. Dies kann durch Messung des elektrischen Widerstandes der einzelnen geschlossenen Stromkreise geschehen. Ist der elektrische Widerstand zu hoch, ist der Stromkreis unterbrochen. Auf diese Weise kann beispielsweise der Zustand des Formgedächtnisdrahtes oder der elektrischen Heizung überwacht werden. Ist der Widerstand zu hoch, wird vom Steuergerät eine Schutzreaktion eingeleitet. Z.B. kann dem Nutzer oder Betreiber eine Fehlermeldung mit einer Serviceaufforderung angezeigt werden. TPRD-Konzepte mit Glaskörper können optisch überwacht werden. Dabei kann die Existenz bzw. der Füllstand der Flüssigkeit im Glaskörper durch dessen optische Eigenschaften überwacht werden, z.B. mit einer Lichtschranke oder anderen photoelektrischen Verfahren. Da die TPRD-Funktion eine Sicherheitsfunktion ist, wird die Funktion im normalen Betrieb nicht benötigt. Ein Ausfall der TPRD-Funktion kann daher ohne Überwachungsfunktion eventuell nicht erkannt werden (schlafender Fehler). Die beschriebene Überwachungsfunktion kann einen schlafenden Fehler aufdecken und dadurch die Ausfallwahrscheinlichkeit der TPRD-Funktion weiter reduzieren.
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Die Auslöseeinheiten werden zur Fernauslösung der Druckentlastungseinrichtung eingesetzt oder sie sind Bestandteil einer elektrischen Druckentlastungseinrichtung (vgl.
DE 10 2013220388 ). Dabei wird die thermische Auslöseursache für das Öffnungselement durch einen elektrischen Aktuator (z.B. Heizelement, Mikrowelle) ohne das Vorhandensein eines thermischen Ereignisses, z.B. durch Rettungskräfte, vorsätzlich generiert.
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Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der schematischen 1 erläutert.
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Die 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 2, bzw. die äußeren Grenzen des Fahrzeugs 2. Innerhalb des Fahrzeugs 2 befinden sich ein Druckbehälter 4 des Druckbehältersystems und eine Druckentlastungseinrichtung 1. Außerhalb des Fahrzeugs 2 ist eine externe elektrische Energiequelle 3 eingezeichnet. Der Druckbehälter 4 im Fahrzeug 2 wird zur Bevorratung eines Brennstoffes verwendet, der in dem Druckbehälter 4 unter hohem Druck steht. Im Fahrzeug 2 kann der Brennstoff in einer Brennstoffzelle oder in einem Verbrennungsmotor umgesetzt werden, um somit Energie für den Antrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Druckentlastungseinrichtung 1 umfasst eine thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente 5. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente 5 wiederum umfasst ein Öffnungselement 6. Das Öffnungselement 6 ist thermisch aktivierbar. Durch die thermische Aktivierung verändert das Öffnungselement 6 seine Form oder wird zerstört. Dadurch öffnet sich das Sicherheitsventil 5 und der Inhalt des Druckbehälters 4 wird in die Umgebung abgelassen. Das Öffnungselement 6 kann beispielsweise eine Glasampulle, ein Schmelzlot, ein Schmelzdraht, ein Formgedächtnismaterial oder ein Bimetallelement sein, welches in einem ersten Zustand, also vor der thermischen Auslösung bewirkt, dass ein Druckentlastungsströmungspfad verschlossen ist. Vereinfachend wird hier lediglich ein Öffnungselement 6 beschrieben. Ferner gibt es elektrische Öffnungselemente, z.B. Magnetventil oder Zündeinrichtungen, oder es gibt elektrische TPRD-Systeme (z.B. mit thermoelektrischen Generatoren). Ferner gibt es noch die verschiedenen elektrischen/elektronischen Sicherheitsschalter welche die Ferndruckentlastung erst bei Crasherkennung freischalten. Alle elektrischen Elemente können gemäß der hier offenbarten Technologie regelmäßig (z. B. in vordefinierten Zeitintervalllen) geprüft werden.
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Wird das Öffnungselement 6 thermisch aktiviert, so wechselt es von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand. In dem zweiten Zustand nach der thermischen Auslösung bewirkt das Öffnungselement 6, dass der Druckentlastungsströmungspfad freigegeben ist. Gemäß der hier offenbarten Technologie kann die thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente 5 durch eine gesteigerte Temperatur in der Umgebung der Druckentlastungskomponente 5, beispielsweise hervorgerufen durch eine lokale Flamme, ausgelöst werden. Zusätzlich kann die Druckentlastungskomponente 5 hier ferner von der externen elektrischen Energiequelle 3 ausgelöst werden. Hierzu kann beispielsweise ein thermischer Aktuator in Form der hier offenbarten Mikrowellenkomponente und/oder des hier offenbarten elektrischen Heizelement des dem Öffnungselement 6 die notwendige Wärmeenergie zuführen, damit dieses auslöst.
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Die elektrische Energiequelle 3 ist hier eine externe Energiequelle 3, die an den zumindest ein Anschluss 8 angeschlossen werden kann. In einer Ausgestaltung können an verschiedenen voneinander beabstandeten Stellen des Kraftfahrzeuges Anschlüsse 8 vorgesehen sein. Insbesondere kann der mindestens eine Anschluss 8 von außen zugänglich vorgesehen sein, sodass Rettungskräfte im Falle eines Unfalles eine Druckentlastung entfernt vom Kraftfahrzeug herbeiführen können. Sobald der durch die Stromführung 7 gebildete Stromkreis geschlossen ist, fließt der elektrische Strom durch das Öffnungselement 6. Aufgrund des elektrischen Widerstandes des Öffnungselements 6 erwärmt sich selbiges und es kommt zur thermischen Aktivierung des Öffnungselements 6, wodurch sich das die thermische Druckentlastungskomponente 5 öffnet.
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In der Stromführung 7 kann ein optionaler Crashschalter 9 vorgesehen sein. Der Crashschalter 9 ist im stromlosen Zustand offen. Erst wenn das Fahrzeug 2 einen Crash detektiert, wird der Crashschalter 9 geschlossen. Der Crashschalter kann derart angeordnet und ausgebildet sein, dass der Crashschalter einen den elektrischen Kontakt zur Heizkomponente und/oder zum Öffnungselement unterbindet, solange kein für ein Unfall-/Brandereignis indikatives Signal und/oder ein fahrzeugexternes Signal von authentifizierbaren Dritten vorliegt. Dadurch wird ein Missbrauch des Sicherheitssystems 1 durch Anschluss der externen elektrischen Energiequelle 3 vermieden. Ferner kann auch eine Verzögerungseinrichtung an der fahrzeugexternen Energiequelle bzw. an der fahrzeugexternen Steuerung vorgesehen sein. Die Verzögerungseinrichtung kann eingerichtet sein, den Betrieb der Heizkomponente und/oder des Öffnungselements zeitlich zu verzögern. Vorteilhaft können sich somit Sicherheitskräfte vor dem Auslösen des Öffnungselements in Sicherheit bringen. Vorteilhaft müssen somit nicht lange elektrische Leiter zum Auslösen aus sicherer Entfernung verlegt werden.
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In der 1 dargestellt ist eine thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente 5. Gleichsam könnte diese thermisch aktivierbare Druckentlastungskomponente 5 ersetzt werden durch ein mechanisches Überdruckventil, welches zusätzlich durch einen elektrischen Aktuator zur Druckentlastung mittels der externen Energiequelle 3 in eine offene Schaltstellung überführbar ist, sodass der Druckentlastungspfad aus dem Behälter in die Umgebung zu Druckentlastung freigegeben wird.
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Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014000616 A1 [0021]
- DE 102016217028 [0021]
- DE 102016218692 [0024]
- DE 102014205712 [0025]
- DE 102015223966 [0026]
- DE 102013220388 [0026, 0031]
- DE 102016213288 [0027]
- DE 102017202698 [0027]
