DE102017221319A1

DE102017221319A1 - System und Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs

Info

Publication number: DE102017221319A1
Application number: DE102017221319.1A
Authority: DE
Inventors: Ji-Hyun Shim; Ki Ho Hwang; Hyung Ki Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-04-18
Also published as: KR20190041576A; US20190113178A1; US11415269B2; CN110014881B; US20210123567A1; CN110014881A; KR102463419B1; US10900611B2

Abstract

Ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs sind geliefert. Das System enthält eine Infrarot-Übertragungseinheit, die ein Tankdeckel-Infrarot-Abtastsignal zum Abtasten eines Tankdeckels, der während des Befüllens mit Wasserstoff geöffnet ist, und ein Rüssel-Infrarot-Abtastsignal zum Abtasten eines füllstationsseitigen Wasserstoff-Füllrüssels, der mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass eines Fahrzeugs verbunden ist, überträgt. Eine Infrarot-Empfangseinheit empfängt das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf einen Tankdeckel reflektiert wird, und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Wasserstoff-Füllrüssel reflektiert wird. Eine Steuerung bestimmt, dass das Fahrzeug mit Wasserstoff befüllt wird, wenn ein offener Zustand des Tankdeckels und ein Wasserstoff-Befüllungseinlass-Verbindungszustand des Wasserstoff-Füllrüssels abgetastet werden.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Ladezustands bzw. Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs und genauer ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands, das akkurater abtastet, ob Wasserstoff in ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug geladen bzw. gefüllt wird.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen ist ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug ein Fahrzeug, das einen Brennstoffzellenstapel als Hauptleistungsquelle eines Fahrzeugs verwendet und durch Antreiben eines Elektromotors mit elektrischer Energie angetrieben wird, die in dem Brennstoffzellenstapel erzeugt wird. Der Brennstoffzellenstapel bringt Wasserstoff, der ein Brenngas ist, das durch eine einen Wasserstofftank enthaltende Wasserstoffversorgungsvorrichtung zugeführt wird, mit Sauerstoff in der Luft, das ein Oxidationsmittelgas ist, das durch eine ein Gebläse oder einen Kompressor enthaltende Luftversorgungsvorrichtung zugeführt wird, zur elektrochemischen Reaktion, um elektrische Energie zu erzeugen.
Bei dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug wird Wasserstoff als Brennstoff in sicherer und kompakter Weise gespeichert. Verschiedene Wasserstoffspeichertechnologien wurden entwickelt, um sowohl einer Erhöhung der Fahrleistung des Fahrzeugs als auch einer Sicherheit gerecht zu werden. Unter den verschiedenen Wasserstoffspeichertechnologien ist es üblich, den Wasserstoff in einen Wasserstofftank zu füllen, der ein leichtes Gewicht und eine hohe Festigkeit aufweist und zum Standhalten eines hohen Drucks fähig ist, und zum Sicherstellen eines Fahrraums bzw. Fahrgastraums (riding space) und einer ausreichenden Fahrstrecke wird ein Wasserstofftank vielfach verwendet, der mit Wasserstoff unter hohem Druck, wie beispielsweise eine Spezifikation von 350 bar oder 700 bar (35 MPa oder 70 MPa), befüllt werden kann.
Da das Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug Wasserstoff als Brennstoff verwendet, wie oben beschrieben wurde, muss ein Wasserstoffspeichersystem zum Speichern von Wasserstoff installiert werden und gegenwärtig wird häufig das Hochdruck-Wasserstoffspeichersystem mit 700 bar installiert, das auf einem gegenwärtigen Kommerzialisierungsniveau am höchsten ist. Das Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug wird periodisch mit Wasserstoff an einer Ladestation bzw. Füllstation befüllt und in diesem Fall wird der Wasserstoff mit Druck in einem Hochdruckzustand beaufschlagt, um in den Wasserstofftank des Fahrzeugs gefüllt zu werden. Während des Befüllens steigt insbesondere bei dem 700bar-Hochdruck-Wasserstoffspeichersystem der Wasserstoffdruck auf bis zu 875 bar an und eine Temperatur ist bis zu 85°C gestattet.
Um die Sicherheit während des Befüllens mit Wasserstoff sicherzustellen, muss eine Wasserstoff-Befüllungsgeschwindigkeit eingestellt werden und folglich kommunizieren die Füllstation und das Fahrzeug während des Befüllens in einem Abschaltungszustand miteinander und Daten, wie beispielsweise Druck oder Temperatur in dem Wasserstoffspeichersystem, die in dem Fahrzeug gemessen werden, werden der Füllstation über eine Kommunikation zwischen denselben bereitgestellt. Zwar kann eine verdrahtete oder drahtlose Kommunikation zwischen der Füllstation und dem Fahrzeug durchgeführt werden, aber in letzter Zeit wird insbesondere eine Infrarotstrahl-Kommunikation verwendet, die von SAE J2799 etabliert ist, das ein Drahtloskommunikationsprotokoll ist.
Während des Befüllens mit Wasserstoff wird das Starten des Fahrzeugs beschränkt, um einen Fahrer, einen Insassen und Mitarbeiter der Füllstation zu schützen, und folglich bedarf es einer Technologie zum Abtasten einer Befüllungssituation in dem Fahrzeug. Als eine Wasserstoffspeichertechnik eines gegenwärtig kommerziellen Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs ist genauer ein Hochdruck-Wasserstoffspeicher unikal und Hochdruckwasserstoff wird unter Verwendung eines Differenzdrucks zwischen der Füllstation und dem Wasserstoffspeichersystem des Fahrzeugs geladen.
Um den Wasserstoff mit dem hohen Druck zu laden, ist ein Weg zum Transferieren bzw. Übertragen des Hochdruckwasserstoffs zwischen der Füllstation und dem Fahrzeug bereitgestellt. Während eines Befüllungsprozesses werden eine Aufnahme, die ein Einlass zum Befüllen mit Wasserstoff bzw. Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs ist, und eine Düse bzw. ein Rüssel der Füllstation miteinander verbunden und, wenn eine akkurate Verbindung erzielt ist, strömt der Hochdruckwasserstoff zu dem Wasserstoffspeichersystem des Fahrzeugs von einer Zapfsäule der Füllstation durch einen Hochdruckschlauch, den Rüssel und die Aufnahme. Wenn das Fahrzeug aufgrund eines Versagens eines Fahrers oder einer Unachtsamkeit des Fahrers eine schnelle Bewegung macht bzw. losschnellt, wird der Rüssel beschädigt oder ein Verbindungsglied zwischen dem Hochdruckschlauch und dem Fahrzeug wird getrennt, was zu einem potenziellen Hochdruckwasserstoff-Leck führt.
Folglich ist es bei dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug erforderlich, solch eine Gefahr durch Bestimmen, ob der Wasserstoff gegenwärtig in das Fahrzeug gefüllt wird, und dann Beschränken des Startens des Fahrzeugs, wenn der Wasserstoff geladen wird, zu verhindern, und folglich wird eine Technologie erfordert, die zum akkuraten Abtasten fähig ist, ob der Wasserstoff in das Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug gefüllt wird.
Die oben erwähnten Informationen, die in diesem Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der jemandem mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik hierzulande bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung liefert ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands, die akkurater abtasten, ob Wasserstoff in ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug gefüllt wird.
In einem Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein System zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs, das Folgendes enthalten kann: eine Infrarot-Übertragungseinheit, die zum Übertragen eines Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, um abzutasten, ob ein Tankdeckel während des Befüllens mit Wasserstoff offen ist, und eines Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels, um einen füllstationsseitigen Wasserstoff-Füllrüssel abzutasten, der mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass eines Fahrzeugs verbunden ist, konfiguriert ist; eine Infrarot-Empfangseinheit, die zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, das von der Infrator-Überragungseinheit übertragen wird und danach auf einen Tankdeckel reflektiert wird, und des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Wasserstoff-Füllrüssel reflektiert wird, konfiguriert ist; und eine Steuerung, die zum Bestimmen, dass das Fahrzeug mit Wasserstoff befüllt wird, in Erwiderung auf das Abtasten eines offenen Zustands des Tankdeckels und eines Wasserstoff-Befüllungseinlass-Verbindungszustands des Wasserstoff-Füllrüssels durch die Infrarot-Empfangseinheit konfiguriert ist.
In einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs, das Folgendes enthalten kann: Übertragen eines Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, um abzutasten, ob ein Tankdeckel während des Befüllens mit Wasserstoff offen ist, durch eine Infrarot-Übertragungseinheit; Übertragen eines Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels, um einen füllstationsseitigen Wasserstoff-Füllrüssel abzutasten, der mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass eines Fahrzeugs verbunden ist, durch die Infrarot-Übertragungseinheit; Empfangen eines Infrarotsignals durch eine Infrarot-Empfangseinheit; und Bestimmen durch eine Steuerung, dass das Fahrzeug mit Wasserstoff befüllt wird, in Erwiderung auf das Abtasten eines offenen Zustands des Tankdeckels und eines Wasserstoff-Befüllungseinlass-Verbindungszustands des Wasserstoff-Füllrüssels basierend auf dem durch die Infrarot-Empfangseinheit empfangenen Infrarotsignal.
Infolgedessen können ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung akkurater abtasten, dass Wasserstoff tatsächlich in das Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug gefüllt wird, und ein Sicherheitsproblem aufgrund des Losschnellens eines Fahrzeugs während des Befüllens mit dem Hochdruckwasserstoff verhindern. Da ein kontaktloses Abtastschema unter Verwendung von Licht verwendet wird, kann nach der vorliegenden Erfindung ein expositionssicheres Kriterium erfüllt werden und ein explosionsschutzbezogenes Problem wird leicht gelöst.
Mit anderen Worten kann es möglich sein, Funktionen zum Abtasten des Öffnens eines Tankdeckels und eines Rüssels vom kontaktlosen Typ zum Übertragen von Infrarotstrahlen und Erfassen, ob Wasserstoff geladen wird, anhand der empfangenen Infrarotstrahlen zu implementieren. Daher können eine Funkenerzeugung, die auftritt, wenn das Abtastsystem vom Kontakttyp in der verwandten Technik verwendet wird, und die resultierende Zündung des Wasserstoffs und eine Explosionsgefahr verhindert werden. Bei der verwandten Technik kann jedoch nur ein Öffnungszustand eines Tankdeckels durch einen Kontakttyp abgetastet werden, aber bei der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, da ein Wasserstoff-Füllrüssel (ein füllstationsseitiger Rüssel), der tatsächlich mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass (Aufnahme) eines Fahrzeugs zum Befüllen mit Wasserstoff verbunden ist, zusätzlich zu dem Tankdeckel abgetastet wird, einen Erfassungsfehler zu verhindern, wenn das kontaktlose Abtastschema angewandt wird.
Da sowohl der Tankdeckel als auch der Rüssel abgetastet werden, kann es möglich sein, ein Starten und Losschnellen des Fahrzeugs dann, wenn der Rüssel der Füllstation tatsächlich mit dem Fahrzeug zum Befüllen mit Wasserstoff verbunden ist, und nicht in einem Zustand, in dem nur der Tankdeckel geöffnet ist, zu verhindern, und möglich sein, eine Funktionsstörung und eine unnötige Startbeschränkung des Fahrzeugs verglichen zu einer einfachen Konfiguration zum Abtasten nur des Öffnens des Tankdeckels zu verhindern. Nur wenn der Wasserstoff tatsächlich geladen wird, während der Rüssel der Füllstation mit dem Fahrzeug verbunden ist, kann mit anderen Worten das Starten des Fahrzeugs beschränkt werden und das Losschnellen des Fahrzeugs verhindert werden.
Figurenliste
Die oben erwähnten und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, die nachstehend nur zur Veranschaulichung aufgeführt sind und die vorliegende Erfindung folglich nicht beschränken und in denen:

1 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Systems zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 eine Darstellung ist, die Infrarotstrahl-Übertragungs- und Empfangszustände in einem System und einem Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 ein Ablaufplan ist, der ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
4 eine Darstellung ist, die Installationszustände einer Infrarot-Übertragungseinheit und einer Infrarot-Empfangseinheit in einem System zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Die in den Zeichnungen dargelegten Bezugsnummern enthalten den Bezug auf die folgenden Elemente, die nachstehend weiter erörtert werden:

1:: Tankdeckel
2:: Wasserstoff-Befüllungseinlass
10:: Steuerung
20a:: Infrarot-Übertragungseinheit
20b:: Infrarot-Empfangseinheit
21:: Erster Sender
22:: Zweiter Sender
23:: Erster Empfänger
24:: Zweiter Empfänger
31:: Füllstations-Empfänger

Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener beispielhafter Merkmale aufzeigen, die für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichend sind. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die hierin offenbart sind und beispielsweise bestimmte Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten, werden zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden. In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Zwar wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben, eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen des beispielhaften Prozesses zu verwenden, aber es ist klar, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein Modul oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zudem ist klar, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module konfiguriert und der Prozessor ist insbesondere zum Ausführen der Module konfiguriert, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
Des Weiteren kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht-transitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele computerlesbarer Datenträger enthalten Festwertspeicher, Direktzugriffsspeicher, Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufnahmemedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
Sofern nicht speziell angegeben oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Ausdruck „ca.“, wie hierin verwendet, als innerhalb eines Bereiches einer normalen Toleranz in der Technik, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwertes, zu verstehen. „Ca.“ kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des genannten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext klar, sind alle hierin gelieferten numerischen Werte durch den Ausdruck „ca.“ modifiziert.
Nachstehend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert Bezug genommen werden, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und unten beschrieben sind. Zwar wird die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, aber es wird klar sein, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die innerhalb des Wesens und Bereiches der Erfindung enthalten sein können, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in einem Bestreben, ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands zu liefern, die akkurater abtasten, ob Wasserstoff in ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug gefüllt wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann in Erwiderung auf das Abtasten, dass das Befüllen mit Wasserstoff eines Fahrzeugs durchgeführt wird, das Starten eines Fahrzeugs im Hinblick auf das Einschalten beschränkt sein, und infolgedessen kann es möglich sein, ein unbeabsichtigtes Losschnellen des Fahrzeugs während des Befüllens mit Wasserstoff und einen Lebensunfall bzw. Unfall im Hinblick auf die Lebensdauer (life accident) aufgrund der Trennung oder Beschädigung des Rüssels während des Befüllens zu verhindern.
Wie bekannt ist, visiert eine bekannte Infrarot-Kommunikation (IR-Kommunikation), die zwischen dem Fahrzeug und der Füllstation während des Befüllens mit Wasserstoff des Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs durchgeführt wird, eine Datenkommunikation zum Übertragen und Empfangen von Daten an, die zur Wasserstoff-Befüllungssteuerung für das Fahrzeug erfordert werden. Die bekannte Infrarot-Kommunikation (IR-Kommunikation), die zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und der Füllstation durchgeführt wird, ist eine Einwegkommunikation, bei der Daten von dem Fahrzeug zu der Füllstation übertragen werden. Um die Wasserstoff-Befüllungssteuerung für das Fahrzeug durchzuführen, kann beispielsweise die bekannte Infrarot-Kommunikation (IR-Kommunikation) zum Optimieren einer Erhöhung der Temperatur in einem Wasserstoffspeichersystem (Wasserstofftank) des Fahrzeugs durchgeführt werden, die während des Befüllens mit Hochdruckwasserstoff auftritt, um das Befüllen mit Wasserstoff in dem Fahrzeug zu steuern.
Druck- und Temperaturdaten in dem Wasserstoffspeichersystem, die durch Sensoren in dem Fahrzeug gemessen werden, werden während des Befüllens mit Wasserstoff über die Infrarot-Kommunikation (IR-Kommunikation) der Füllstation bereitgestellt und infolgedessen kann die Wasserstoff-Befüllungssteuerung, wie beispielsweise Steuern einer Befüllungsgeschwindigkeit etc., durchgeführt werden, um ein sicheres Befüllen mit Wasserstoff in dem Fahrzeug und der Füllstation einer Regel entsprechend zu erzielen.
Wie oben beschrieben wurde, werden eine Übertragung und ein Empfang von Daten über die Infrarot-Kommunikation (IR-Kommunikation) zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und der Füllstation durchgeführt, die in SAE J2601 definiert ist, die eine Befüllungsnorm der Wasserstoff-Füllstation ist. Bei vielen Füllstationen wird gemäß der Regel der SAE J2601 die Infrarot-Kommunikation mit dem Fahrzeug gegenwärtig durchgeführt. SAE J2601 ist eine Regel zum Befüllen mit Wasserstoff mit 700 bar innerhalb von ungefähr 3 Minuten, während verhindert wird, dass die Temperatur des Wasserstoffspeichersystems (Wasserstofftank) ungefähr 85°C während des Befüllens mit Wasserstoff des Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs überschreitet, und eine Regel zum Gewährleisten, dass der Hochdruckschlauch und der Wasserstoff-Füllrüssel der Füllstation mit dem Fahrzeug und dem Wasserstoffspeichersystem vor dem Befüllen mit Wasserstoff akkurat verbunden werden.
Gegenwärtig übernimmt die Infrarot-Kommunikation (IR-Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Füllstation ein Einwegkommunikationsschema, bei dem Daten durch das Fahrzeug übertragen werden und Daten durch die Füllstation empfangen werden. Folglich ist ein gewöhnliches Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug mit einem Infrarot-Sender (‚erster Sender‘ in 1) zur Datenübertragung versehen und die Füllstation für das Befüllen mit Wasserstoff mit einem Infrarot-Empfänger (‚Füllstations-Empfänger‘ in 1) für den Datenempfang versehen.
In Anbetracht des Voranstehenden können ein System und ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach der vorliegenden Erfindung konfiguriert sein, um abzutasten, ob der Wasserstoff geladen wird, und zwar unter Verwendung des Infrarot-Senders, der zuvor in dem Fahrzeug zur Datenkommunikation vorgesehen wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu dem Infrarot-Sender, der zur Datenkommunikation installiert wird, ein Infrarot-Empfänger (der einen ersten Empfänger und einen zweiten Empfänger enthalten kann, die später zu beschreiben sind), der zum Empfangen eines von dem Tankdeckel und dem Wasserstoff-Füllrüssel reflektierten Infrarotsignals konfiguriert ist, zusätzlich in dem Fahrzeug vorgesehen werden.
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen detaillierter beschrieben werden. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Systems zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 2 ist eine Darstellung, die Infrarotstrahl-Übertragungs- und Empfangszustände in einem System und einem Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 4 ist eine Darstellung, die Installationszustände einer Infrarot-Übertragungseinheit und einer Infrarot-Empfangseinheit in einem System zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Zunächst kann das System zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach der vorliegenden Erfindung Folgendes enthalten: eine Infrarot-Übertragungseinheit 20a, die zum selektiven Übertragen eines Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, um abzutasten, ob ein in einem Fahrzeug installierter Tankdeckel 1 während des Befüllens mit Wasserstoff offen ist, und eines Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels, um einen mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbundenen, füllstationsseitigen Wasserstoff-Füllrüssel (nicht veranschaulicht) abzutasten, konfiguriert ist, und eine Infrarot-Empfangseinheit 20b, die in dem Fahrzeug installiert ist und zum Empfangen der Infrarotsignale konfiguriert ist, die von der Infrarot-Übertragungseinheit 20a übertragen werden und danach auf einen Wasserstoff-Füllrüssel (nachstehend als „Rüssel“ abgekürzt) reflektiert werden, der mit dem Tankdeckel 1 und dem Wasserstoff-Befüllungseinlass verbunden ist.
Insbesondere kann das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels, das durch die Infrarot-Übertragungseinheit 20a übertragen wird, übertragen werden, um einen Zustand des Tankdeckels abzutasten und zu bestimmen, und nur in dem Tankdeckel 1 reflektiert werden, der geschlossen ist, um den Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 zu bedecken. Wenn der Tankdeckel 1 geöffnet ist, kann das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels den Tankdeckel 1 nicht erreichen (eine Reflexion ist nicht möglich) oder, selbst wenn das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels den Tankdeckel 1 erreicht und auf den Tankdeckel 1 reflektiert wird, kann das reflektierte Signal die Infrarot-Empfangseinheit 20b nicht erreichen.
Wenn der Rüssel nicht mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 verbunden ist, kann das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels, das durch die Infrarot-Übertragungseinheit 20a übertragen wird, den Rüssel nicht erreichen und infolgedessen kann das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels nicht auf den Rüssel reflektiert werden und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels nicht durch die Infrarot-Empfangseinheit 20b empfangen werden. Das System zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands nach der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Steuerung 10 enthalten, die zum Ausführen der Ansteuerung und der Ausgabe der Infrarot-Übertragungseinheit 20a und Bestimmen, ob das Fahrzeug gegenwärtig mit Wasserstoff befüllt wird, basierend auf dem durch die Infrarot-Empfangseinheit 20b empfangenen Infrarotsignal konfiguriert ist.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Infrarot-Übertragungseinheit 20a, die vorgesehen ist, um zwei Arten von distinguierten Infrarotsignalen, das heißt das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels, auszugeben, eine Vielzahl von Infrarot-Sendern 21 und 22 mit verschiedenen Ausgängen enthalten oder ein integrierter Infrarot-Sender sein, der zum Ausgeben von zwei Arten von unterteilten Infrarotsignalen zu verschiedenen Zeiten konfiguriert ist. Wenn die Infrarot-Übertragungseinheit 20a die Vielzahl von Infrarot-Sendern enthält, kann die Infrarot-Übertragungseinheit 20a ferner einen Infrarot-Sender 21, der zum Ausgeben des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, und einen Infrarot-Sender 22 enthalten, der zum Ausgeben des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist.
Nachstehend wird bei der vorliegenden Erfindung der Infrarot-Sender 21, der zum Ausgeben des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, als der erste Sender bezeichnet werden und der Infrarot-Sender 22, der zum Ausgeben des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist, als der zweite Sender bezeichnet werden. Selbst wenn der erste Sender 21 und der zweite Sender 22 vorgesehen sind, wie oben beschrieben wurde, können die zwei Sender durch die Steuerung 10 betätigt werden, um die Infrarotstrahlen mit einer Zeitdifferenz auszugeben, und wenn ein integrierter Infrarot-Sender vorgesehen ist, kann der Ausgang des integrierten Infrarot-Senders eingestellt werden, wobei die Steuerung 10 konfiguriert sein kann, um abwechselnd zwei Arten von Signalen mit einer Zeitdifferenz auszugeben.
Es kann möglich sein, den integrierten Infrarot-Sender zum Ausgeben der zwei Arten von Infrarotsignalen, die, wie oben beschrieben, konfiguriert sind, entweder in Software oder in Hardware zu betätigen. Da die Software und eine Schaltkreiskonfiguration zum Einstellen des Ausgangs des Infrarot-Senders derart, dass ein Infrarot-Sender abwechselnd zwei Arten von Infrarotsignalen selektiv und mit einer Zeitdifferenz ausgibt, die bekannte Technik ist, wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen werden.
Als beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht 1 eine Konfiguration einer beispielhaften Ausführungsform, bei der die Infrarot-Übertragungseinheit 20a den ersten Sender 21, der zum Ausgeben des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, und den zweiten Sender 22 enthält, der zum Ausgeben des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist. Die Infrarot-Empfangseinheit 20b kann die Vielzahl von Infrarot-Empfängern 23 und 24 enthalten, die zum einzelnen Empfangen von zwei Arten von Signalen konfiguriert sind, die mit einer Zeitdifferenz reflektiert und empfangen werden, oder kann ein integrierter Infrarot-Empfänger sein, der zwei Arten von distinguierten Infratorsignalen mit einer Zeitdifferenz empfängt.
Die Infrarot-Empfangseinheit 20b kann eine Art eines Sensors sein, der zum Abtasten eines Signals konfiguriert ist, das angibt, dass Wasserstoff geladen wird, und kann zwei Infrarot-Empfänger 23 und 24 enthalten oder ein integrierter Infrarot-Empfänger sein. Wenn die Infrarot-Empfangseinheit 20b zwei Infrarot-Empfänger 23 und 24 enthält, kann ein Empfänger der zwei Empfänger zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert sein, das zurückgesendet wird, nachdem dasselbe auf den Tankdeckel 1 reflektiert wird, und der andere Empfänger zum Abtasten des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert sein, das von dem füllstationsseitigen Rüssel reflektiert und zurückgesendet wird, der mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass (Aufnahme) des Fahrzeugs verbunden ist.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Rüssel an dem Ende des Hochdruckschlauches zum Zuführen von Wasserstoff zu dem Fahrzeug zum Befüllen mit dem Wasserstoff in der Füllstation angeordnet sein und mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbunden werden und zum Injizieren des durch den Hochdruckschlauch zugeführten Wasserstoffs in den Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs konfiguriert sein, während derselbe mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbunden ist.
Nachstehend wird bei der vorliegenden Erfindung der Infrarot-Empfänger 23, der zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, das auf den Tankdeckel 1 reflektiert wird, als der erste Empfänger bezeichnet werden und der Infrarot-Empfänger 24, der zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist, das auf den mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbundenen Rüssel reflektiert wird, als der zweite Empfänger bezeichnet werden. Als die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht 1 eine Konfiguration einer beispielhaften Ausführungsform, bei der die Infrarot-Empfangseinheit 20b den ersten Empfänger 23, der das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels empfängt, und den zweiten Empfänger 24 enthält, der das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels empfängt.
Zwar wird es nicht in den Zeichnungen veranschaulicht, aber bei dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug können, da der erste und zweite Sender 21 und 22 und der erste und zweite Empfänger 23 und 24 zum Übertragen der Infrarotstrahlen in Bezug auf den Tankdeckel 1 des Fahrzeugs und den füllstationsseitigen Rüssel, der mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbunden ist, und Empfangen des von denselben reflektierten Infrarotstrahls fähig sein müssen, sowohl der erste und zweite Sender 21 und 22 als auch der erste und zweite Empfänger 23 und 24 in der Nähe des Wasserstoff-Befüllungseinlasses des Fahrzeugs installiert sein.
Zwar wird es nicht in der Zeichnung veranschaulicht, aber der erste Sender 21 kann sich insbesondere an einer Position zum Übertragen der Infrarotstrahlen in Richtung des geschlossenen Tankdeckels 1 selbst in der Nähe des Wasserstoff-Befüllungseinlasses befinden und der erste Empfänger 23 kann an einer Position zum Empfangen der auf den geschlossenen Tankdeckel 1 reflektierten Infrarotstrahlen angeordnet sein. Da durch Bedecken des Wasserstoff-Befüllungseinlasses 2 bei geschlossenem Tankdeckel 1 nicht zugelassen wird, dass der Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 freiliegend ist, können die Infrarot-Übertragungseinheit 20a und die Infrarot-Empfangseinheit 20b in der Nähe des (z.B. benachbart zu dem) Wasserstoff-Befüllungseinlasses 2 von dem geschlossenen Tankdeckel nach innen gerichtet positioniert sein, wenn der Tankdeckel 1 geschlossen ist.
Indessen kann bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der erste Sender 21 ein bekannter Infrarot-Sender sein, der innerhalb des Fahrzeugs zur Datenkommunikation zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und der Füllstation montiert ist. Mit anderen Worten kann der erste Sender 21 ein bekannter Infrarot-Sender sein, der zum Übertragen des Infrarotsignals zur Datenkommunikation in Richtung des füllstationsseitigen Infrarot-Empfängers 31 (nachstehend als ein ‚Füllstations-Empfänger‘ bezeichnet) in dem Fahrzeug konfiguriert ist, und in diesem Fall wird das durch den ersten Sender 21 übertragene Infrarotsignal das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels bzw. Tankdeckel-Infrarot-Abtastsignal zum Abtasten des Zustands des Tankdeckels 1 zur Datenkommunikation mit der Füllstationsseite.
Wie oben beschrieben wurde, kann der erste Sender 21 ein Infrarot-Sender für sowohl eine Datenkommunikation (d.h. Infrarot-Kommunikation) als auch Tankdeckel-Abtastung in dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug sein. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Infrarot-Sender für die Datenkommunikation, der in dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug installiert ist, auch als der Infrarot-Sender zur Tankdeckel-Abtastung zum Abtasten des Zustands des Tankdeckels 1, das heißt, der erste Sender 21 verwendet werden, um eine Kommunikation und Integration des Infrarot-Senders und die Reduzierung der Anzahl von Bauteilen zu erzielen.
1 veranschaulicht eine Konfiguration einer beispielhaften Ausführungsform, bei der der erste Sender 21 für sowohl die Datenkommunikation (IR-Kommunikation) als auch die Tankdeckel-Abtastung verwendet wird, und, wie in der Zeichnung veranschaulicht, kann der erste Sender 21 zum Übertragen des Infrarotsignals zu dem Füllstations-Empfänger 31 für die Datenkommunikation konfiguriert sein. In 1 kann der Füllstations-Empfänger 31 als ein Empfänger, der nur zur Datenkommunikation zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und der Füllstation verwendet wird, zum Empfangen des durch den ersten Sender 21 übertragenen Infrarotsignals konfiguriert sein und an einer Seite des füllstationsseitigen Rüssels angeordnet sein.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 kann der erste Sender 21 ein Sender sein, der zum Übertragen des Tankdeckel-Infrarot-Abtastsignals zum Abtasten des Zustands des Tankdeckels 1 konfiguriert ist, aber da ein Ausgangssignal des ersten Senders 21 auch das Infrarotsignal für die Datenkommunikation ist, kann der erste Sender 21 ein Sender sein, der einer Spezifikation des bestehenden Infrarot-Senders für die Datenkommunikation (d.h. IR-Kommunikation) entspricht. Beispielsweise kann der erste Sender 21 ein Infrarot-Sender für die Datenkommunikation des Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs sein, der zum Ausgeben des Infrarotsignals mit einer Frequenz von 38 kHz fähig ist, wie in SAE J2799 spezifiziert.
Da der erste Empfänger 23 das Infrarotsignal separat empfangen muss, das zurückgesendet wird, nachdem dasselbe auf den Tankdeckel 1 in dem geschlossenen Zustand reflektiert wird, nachdem dasselbe von dem ersten Sender 21 übertragen wird, kann insbesondere ein Empfänger verwendet werden, der zum Empfangen des Infrarotsignals mit einer Frequenz von 38 kHz konfiguriert ist. Da ein bekannter Infrarot-Sender, der für die Datenkommunikation (IR-Kommunikation) in dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug verwendet wird, wie beispielsweise der erste Sender 21, zum Ausgeben eines Infrarotstrahls mit einer starken Lichtintensität und insbesondere zum Ausgeben eines Infrarotstrahls mit einer starken Intensität basierend auf einem minimalen Protokoll-Intensitätskriterium konfiguriert ist, kann der Tankdeckel 1 des Fahrzeugs abgetastet werden, der sich weiter weg als der Rüssel befindet.
Folglich kann der erste Sender 21 zum Abtasten des Tankdeckels der Infrarot-Sender sein, der zur Datenkommunikation in dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug verwendet wird, und bei der vorliegenden Erfindung kann ein separater Infrarot-Sender, der die Intensität des Lichts verringert, das heißt, der zweite Sender 22, bei dem die Intensität des ausgegebenen Infrarotstrahls verringert wird, installiert und zum Abtasten des Rüssels verwendet werden. Wie oben beschrieben wurde, kann der zweite Sender 22 zum Übertragen eines Infrarotsignals mit einer geringeren Intensität als der erste Sender 21 konfiguriert sein und beispielsweise zum Übertragen eines Infrarotsignals in dem Bereich einer Frequenz von ungefähr 100 bis 200 kHz konfiguriert sein und das Infrarotsignal kann insbesondere ein Tastverhältnis von ungefähr 50% aufweisen.
Der zweite Empfänger 24 kann zum separaten Empfangen von Infrarotsignalen konfiguriert sein, die zurückgesendet werden, nachdem dieselben auf den Rüssel reflektiert werden, nachdem dieselben von dem zweiten Sender 22 übertragen werden, und beispielsweise einen Empfänger enthalten, der zum Empfangen eines Infrarotsignals in dem Frequenzbereich von ungefähr 100 bis 200 kHz und mit dem Tastverhältnis von ca. 50% konfiguriert ist. Der erste Sender 21 kann ein Infrarot-Sender sein, der durch Empfangen eines höheren Stroms als der zweite Sender 22 betätigt wird, um das Licht mit einer stärkeren Intensität als das Licht von dem zweiten Sender 22 auszugeben. Der erste Sender 21 kann beispielsweise ein Sender sein, der zum Wirken mit einem Ansteuerstrom innerhalb ca. 100 mA konfiguriert ist, und der zweite Sender 22 kann ein Sender sein, der zum Wirken mit einem Ansteuerstrom innerhalb ca. 20 mA konfiguriert ist.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die spezifischen Spezifikationen des Senders und des Empfängers veranschaulichend und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der erste Sender 21 und der erste Empfänger 23 können zum Übertragen und Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert sein, das zum Abtasten des Zustands des Tankdeckels 1 fähig ist, und solange der erste Sender 21 und der erste Empfänger 23 zum Übertragen und Empfangen des Infrarotsignals für die Datenkommunikation fähig sind, sind des Weiteren der erste Sender 21 und der erste Empfänger 23 hinsichtlich der Frequenz, des Tastverhältnisses oder des Ansteuerstroms nicht besonders beschränkt.
Solange der zweite Sender 22 und der zweite Empfänger 24 zum Übertragen und Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels bzw. Rüssel-Infrarot-Abtastsignals zum Abtasten des mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbundenen Rüssels fähig sind, sind ferner der zweite Sender 22 und der zweite Empfänger 24 hinsichtlich der Frequenz, des Tastverhältnisses oder des Ansteuerstroms nicht besonders beschränkt. Der erste Sender 21 und der erste Empfänger 23 können jedoch eine kleinere Spezifikation einer Infrarot-Ausgangsfrequenz, eine größere Spezifikation einer Infrarot-Ausgangsintensität oder eine größere Spezifikation des Ansteuerstroms zur Betätigung als der zweite Sender 22 und der zweite Empfänger 24 aufweisen.
In Bezug auf 4 können die Infrarot-Übertragungseinheit 20a und die Infrarot-Empfangseinheit 20b nahe der Umgebung des Wasserstoff-Befüllungseinlasses 2 installiert sein (können beispielsweise benachbart zu oder anliegend sein). Wie oben beschrieben wurde, kann die Infrarot-Übertragungseinheit 20a zwei Infrarot-Sender (das heißt, den ersten Sender und den zweiten Sender) enthalten, aber auch nur einen integrierten Infrarot-Sender aufweisen. Ähnlich kann die Infrarot-Empfangseinheit 20b zwei Infrarot-Empfänger (das heißt, den ersten Empfänger und den zweiten Empfänger) aufweisen, aber auch nur einen integrierten Infrarot-Empfänger aufweisen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Tankdeckel 1 angeordnet sein, um den Wasserstoff-Befüllungseinlass (Aufnahme) 2 in dem Fahrzeug zu bedecken. Um den Wasserstoff zu laden, kann der Tankdeckel 1, der den Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 bedeckt, geöffnet werden, um den Wasserstoff-Befüllungseinlass freizulegen, aber wenn das Befüllen mit Wasserstoff vollendet ist, kann der Tankdeckel 1 geschlossen werden, um den Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 zu verdecken. Da eine detaillierte Struktur und Konfiguration des Tankdeckels 1, des Wasserstoff-Befüllungseinlasses 2 und des füllstationsseitigen Rüssels des Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs und eine Verbindungs- oder Befestigungsstruktur zwischen dem Wasserstoff-Befüllungseinlass und dem Rüssel bekannte technische Inhalte bzw. Merkmale sind, wird insbesondere die detaillierte Beschreibung derselben weggelassen werden.
Indessen muss bei der vorliegenden Erfindung das Infrarotsignal zum Abtasten des Tankdeckels und zur Datenkommunikation, das von dem ersten Sender 21 ausgegeben wird, ein Signal sein, das von dem Infrarotsignal zum Abtasten des Rüssels unterschieden werden kann, das von dem zweiten Sender 22 ausgegeben wird. Die Steuerung 10 kann konfiguriert sein, um zu unterscheiden, ob die Infrarotsignale, die die Steuerung 10 durch den ersten Empfänger 23 und den zweiten Empfänger 24 empfängt, von dem ersten Sender 21 oder von dem zweiten Sender 22 ausgegeben werden.
Folglich können das Infrarotsignal zum Abtasten des Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten des Rüssels völlig verschiedene Infrarotsignale hinsichtlich der Frequenz und des Tastverhältnisses sein. Zudem kann die Steuerung 10 zum Betätigen des ersten Senders 21 und des zweiten Senders 22 zum Ausgeben von jeweiligen Infrarotsignalen zu unterschiedlichen Zeiten konfiguriert sein. Mit anderen Worten kann die Steuerung 10 zum Einstellen der Betriebszeitpunkte des ersten Senders 21 und zweiten Senders 22 oder Einstellen von sowohl den Betriebszeitpunkten des ersten Empfängers 23 als auch des zweiten Empfängers 24 zusammen mit den Sendern 21 und 22 konfiguriert sein, um eine Signalstörung bei der Übertragung und dem Empfang mit einer Zeitdifferenz beim Übertragen und Empfangen von zwei Arten von Infrarotsignalen zu verhindern.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind der erste Sender 21 und der erste Empfänger 23 üblich und ein kombinierter Sender und Empfänger für sowohl die Tankdeckel-Abtastung als auch die Datenkommunikation und während einer normalen Datenkommunikation werden ein Kommunikationsintervall (Infrarot-Übertragung und Infrarot-Empfang) und ein Nicht-Kommunikationsintervall (Leerlaufdauer) im Voraus bestimmt und zeitlich unterschieden. Daher kann die Steuerung 10 zum Ansteuern oder Betätigen des ersten Senders 21 und des ersten Empfängers 23, um das Infrarotsignal für die Abtastung des Tankdeckels und die Datenkommunikation zu übertragen und zu empfangen, in dem Kommunikationsintervall der Datenkommunikation konfiguriert sein. Ferner kann die Steuerung 10 zum Betätigen des zweiten Senders 22 und des zweiten Empfängers 24, um das Infrarotsignal für die Abtastung des Rüssels zu übertragen und zu empfangen, während des Nicht-Kommunikationsintervalls, das die Leerlaufdauer der Datenkommunikation ist, konfiguriert sein.
2 veranschaulicht Zeitpunkt-Steuerungszustände der Sender- und Empfänger-Betätigungen bei der vorliegenden Erfindung und ist eine Darstellung, die Zustände der Infrarot-Übertragung und des Infrarot-Empfangs veranschaulicht. Wie veranschaulicht, kann der erste Sender 21 zum Übertragen von Infrarotsignalen für die Abtastung des Tankdeckels und die Datenkommunikation in einer vorbestimmten Zeitdauer, beispielsweise eine Zeitdauer von ca. 100 ms, für die Datenkommunikation, das heißt die IR-Kommunikation, und Tankdeckel-Abtasterfassung konfiguriert sein und insbesondere kann der erste Sender 21 zum Übertragen des Infrarotsignals für eine Zeit innerhalb von ca. 30 ms der 100 ms konfiguriert sein. Gleichzeitig kann der erste Empfänger 23 zum Empfangen des von dem ersten Sender 21 ausgegebenen Infrarotsignals konfiguriert sein und die Steuerung 10 zum Betätigen des ersten Empfängers 23, um das Signal zu empfangen, basierend auf dem Zeitintervall, während welchem der erste Sender 21 Infrarotstrahlen ausgibt (der erste Empfänger ‚An‘ ist), konfiguriert sein.
Eine restliche Zeit mit Ausnahme der 30 ms der 100 ms ist eine Kommunikations-Leerlaufdauer, während welcher der erste Sender 21 kein Infrarotsignal für die Datenkommunikation und das Abtasten des Tankdeckels ausgibt, und die Steuerung 10 kann zum Betätigen des zweiten Senders 22, um das Infrarotsignal für die Abtastung des Rüssels auszugeben, während der Leerlaufdauer in der Mitte und Betätigen des zweiten Empfängers 24, um das Signal zu empfangen, (der zweite Empfänger ist ‚An‘) konfiguriert sein.
Wie oben beschrieben wurde, kann während des Kommunikationsintervalls der erste Empfänger 23 eingeschaltet werden und der zweite Empfänger 24 ausgeschaltet werden, während der erste Sender 21 betätigt wird, um dem ersten Empfänger 23 zu ermöglichen, das Infrarotsignal zu empfangen, und insbesondere die Steuerung 10 konfiguriert sein, um den Zustand des Tankdeckels 1 anhand des Infrarotsignals zu bestimmen, das durch den ersten Empfänger 23 empfangen wird. Während der Leerlaufdauer, die der Nicht-Kommunikationsintervall ist, kann der zweite Empfänger 24 eingeschaltet werden und der erste Empfänger 23 ausgeschaltet werden, während der zweite Sender 22 betätigt wird, um dem zweiten Empfänger 24 zu ermöglichen, das Infrarotsignal zu empfangen, und insbesondere die Steuerung 10 konfiguriert sein, um anhand des durch den zweiten Empfänger 24 empfangenen Infrarotsignals zu bestimmen, dass der Rüssel verbunden ist.
Wie oben beschrieben wurde, kann eine Überlappung des Infrarotsignals zum Abtasten des Tankdeckels und des Infrarotsignals zum Abtasten des Rüssels verhindert werden, und wenn beide Infrarotsignale überlappen, kann ein Fehler der Infrarot-Kommunikationsverbindung und des Abtastens der Befüllung mit Wasserstoff auftreten. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung 10 konfiguriert sein, um nur dann zu bestimmen, dass das Befüllen mit Wasserstoff durchgeführt wird, wenn der geöffnete Zustand des Tankdeckels 1, der Eintritt des Rüssels und der verbundene Zustand des Wasserstoff-Befüllungseinlasses gleichzeitig abgetastet werden, und infolgedessen kann eine Möglichkeit eines falschen Abtastens des Befüllens mit Wasserstoff minimiert werden.
Bei der beispielhaften Ausführungsform können das Infrarotsignal zum Abtasten des Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten des Rüssels durch einen separaten Sender und einen separaten Empfänger übertragen und empfangen werden, aber ein integrierter Sender oder ein integrierter Empfänger kann verwendet werden (beispielsweise enthält die Infrarot-Übertragungseinheit einen Empfänger und die Infrarot-Empfangseinheit einen Empfänger). Das Infrarotsignal zum Abtasten des Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten des Rüssels können insbesondere mit einer Zeitdifferenz von dem Sender ausgegeben werden und das Signal, das durch den Empfänger empfangen wird, kann ein Signal zum Unterscheiden des Zustands des Tankdeckels und des Zustands des Rüssels in der Steuerung 10 sein.
Insbesondere kann der an den Sender angelegte Ansteuerstrom durch Software oder Hardware gehandhabt werden oder das Infrarot-Ausgangsniveau und der Frequenzausgang von dem Sender können für jedes Zeitintervall unter Verwendung anderer bekannter Ausgangssteuerverfahren eingestellt werden. Das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels, die wie oben gehandhabt werden, können von dem Sender sequenziell ausgegeben werden. Beispielsweise kann ein Sender (eine Lichtquelle) zum selektiven Übertragen eines Infrarotsignals in einem Band von ungefähr 38 kHz und eines Infrarotsignals in einem Band von ungefähr 100 kHz mit einer Zeitdifferenz konfiguriert sein und die Integration der Bauteile erzielt eine Verringerung der Anzahl von Komponenten und Verringerung der Kosten.
Wenn ein integrierter Empfänger zum sequenziellen Übertragen von zwei Arten von gesteuerten Signalen konfiguriert ist, kann ein Softwarefilter auf einen integrierten Empfänger derart angewandt werden, dass ein Infrarotsignal eines spezifischen Empfangs-Frequenzbands durch den Empfänger empfangen wird, und es insbesondere möglich sein, die zwei Arten von Infrarotsignalen separat zu empfangen, und infolgedessen können durch die Integration des Empfängers die Verringerung der Anzahl von Bauteilen und die Verringerung der Kosten erzielt werden.
Indessen wird in Bezug auf 3 ein Prozess zum Abtasten des Befüllens mit Wasserstoff nach der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben werden. Der Prozess, der unten beschrieben wird, kann durch eine Gesamtsteuerung ausgeführt werden. Zunächst können die Frequenz und das Tastverhältnis des Infrarotsignals, das durch den ersten Sender 21 (oder den integrierten Sender) ausgegeben wird, für das Abtasten des Tankdeckels und die Datenkommunikation im Voraus festgelegt werden und die Frequenz und das Tastverhältnis des Infrarotsignals, das durch den zweiten Sender 22 (alternativ den integrierten Sender) ausgegeben wird, für das Abtasten des Rüssels im Voraus festgelegt werden.
Ein erster Frequenzbereich und ein erster Tastverhältnisbereich zum Bestimmen des Zustands des Tankdeckels können festgelegt werden und ein zweiter Frequenzbereich und ein zweiter Tastverhältnisbereich zum Bestimmen des Eintritts und des Verbindungszustands des Rüssels können festgelegt werden. Insbesondere kann der erste Frequenzbereich als ein Bereich definiert werden, der die Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels enthält, das von dem ersten Sender 21 ausgegeben wird, und als beispielsweise ein Bereich zwischen ‚der Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels + α1‘ und ‚der Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels + α2‘ (α1 und α2 gleichen einander oder unterscheiden sich voneinander, z.B. α1 = α2 = 2 kHz) definiert werden.
Ähnlich kann der zweite Frequenzbereich als ein Bereich definiert werden, der die Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels enthält, das durch den zweiten Sender 22 ausgegeben wird, und als beispielsweise ein Bereich zwischen ‚der Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels + α3‘ und ‚der Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels + α4‘ (α3 und α4 gleichen einander oder unterscheiden sich voneinander, z.B. α3 = α4 = 2 kHz) definiert werden.
Ähnlich kann der erste Tastverhältnisbereich als ein Bereich definiert werden, der das Tastverhältnis des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels enthält, das von dem ersten Sender 21 ausgegeben wird, und als beispielsweise ein Bereich zwischen ‚dem Tastverhältnis des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels + β1‘ und ‚der Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels + β2‘ (ßl und β2 gleichen einander oder unterschieden sich voneinander, z.B. β1 = β2 = 5%) definiert werden.
Ähnlich kann der zweite Tastverhältnisbereich als ein Bereich definiert werden, der das Tastverhältnis des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels enthält, das von dem zweiten Sender 22 ausgegeben wird, und als beispielsweise ein Bereich zwischen ‚dem Tastverhältnis des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels + β3‘ und ‚der Frequenz des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels + β4‘ (β3 und β4 gleichen einander oder unterschieden sich voneinander, z.B. β3 = β4 = 5%) definiert werden.
Insbesondere kann der erste Sender 21 (oder der integrierte Sender) durch die Steuerung 10 betätigt werden, um das Infrarotsignal für das Abtasten des Tankdeckels und die Datenkommunikation mit einem vorbestimmten Frequenzband und einem vorbestimmten Tastverhältnis zu übertragen (S1), und der erste Empfänger 23 (oder der integrierte Empfänger) durch die Steuerung 10 betätigt werden, um das von dem ersten Sender 21 übertragene Infrarotsignal zu empfangen. Wenn die Frequenz und das Tastverhältnis des durch den ersten Empfänger 23 empfangenen Infrarotsignals eine erste Bedingung erfüllen, dass der erste Frequenzbereich und das Tastverhältnis innerhalb des ersten Frequenzbereiches bzw. des ersten Tastverhältnisbereiches sind, kann die Steuerung 10 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass der Tankdeckel 1 geschlossen ist, oder, wenn die erste Bedingung nicht erfüllt wird, kann die Steuerung 10 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass der Tankdeckel 1 offen ist, (S2).
Wenn die erste Bedingung nicht erfüllt wird, bezieht sich darauf, wenn der erste Empfänger 23 kein Infrarotsignal empfängt. Genauer kann der erste Empfänger 23 zum Empfangen des Infrarotsignals für das Abtasten des Tankdeckels konfiguriert sein, das auf den Tankdeckel 1 reflektiert wird, nachdem dasselbe von dem ersten Sender 21 übertragen wird, und das Infrarotsignal für das Abtasten des Tankdeckels auf den Tankdeckel 1 in einem geschlossenen Zustand des Tankdeckels reflektiert werden, in dem der Tankdeckel 1 den Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 bedeckt, um zu verhindern, dass der Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 freiliegend ist.
Wenn der Tankdeckel 1 geöffnet ist, kann das Infrarotsignal für das Abtasten des Tankdeckels, das durch den ersten Sender 21 übertragen wird, jedoch nicht auf den Tankdeckel 1 reflektiert werden und insbesondere der erste Empfänger 23 somit nicht das Infrarotsignal (Infrarotsignal für das Abtasten des Tankdeckels) empfangen und folglich wird die erste Bedingung nicht erfüllt. Wenn die Steuerung 10 bestimmt, dass der Tankdeckel geöffnet ist, wie oben beschrieben wurde, kann die Steuerung 10 zum Betätigen des zweiten Senders 22 (oder des integrierten Senders) konfiguriert sein, um das Infrarotsignal für das Abtasten des Rüssels mit einem vorbestimmten Frequenzband und einem vorbestimmten Tastverhältnis zu übertragen (S3).
Anschließend kann der zweite Empfänger 24 (oder der integrierte Empfänger) zum Empfangen des von dem zweiten Sender 22 übertragenen Infrarotsignals konfiguriert sein und insbesondere die Steuerung 10 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass der Rüssel mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass des Fahrzeugs verbunden ist, wenn eine zweite Bedingung erfüllt wird, dass sich die Frequenz und das Tastverhältnis des über den zweiten Empfänger 24 empfangenen Infrarotsignals innerhalb des zweiten Frequenzbereiches bzw. des zweiten Tastverhältnisbereiches befinden, (S4). Wenn die zweite Bedingung nicht erfüllt wird, kann sich darauf beziehen, wenn der zweite Empfänger 24 kein Infrarotsignal empfängt. Genauer kann der zweite Empfänger 24 zum Empfangen des Infrarotsignals für das Abtasten des Rüssels konfiguriert sein, das auf den Rüssel reflektiert wird, nachdem dasselbe von dem zweiten Sender 22 übertragen wird, und wenn der Rüssel mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass 2 verbunden ist, kann das Infrarotsignal für das Abtasten des Rüssels auf den Rüssel reflektiert werden.
Wenn der Rüssel jedoch von dem Wasserstoff-Befüllungseinlass getrennt ist (z.B. in einem Abstand von dem Einlass angeordnet ist), kann das Infrarotsignal für das Abtasten des Rüssels, das durch den zweiten Sender 22 übertragen wird, nicht auf den Rüssel reflektiert werden und insbesondere der zweite Empfänger 24 somit nicht das Infrarotsignal (Infrarotsignal für das Abtasten des Rüssels) empfangen und folglich wird die zweite Bedingung nicht erfüllt. Nachdem sowohl das Öffnen des Tankdeckels 1 als auch die Verbindung des Rüssels abgetastet werden, wie oben beschrieben wurde, kann die Steuerung 10 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug mit dem Wasserstoff befüllt wird, um die Startbeschränkung zu starten (S5). Wenn das Befüllen mit Wasserstoff vollendet ist und die Verbindung des Rüssels oder das Öffnen des Tankdeckels nicht abgetastet wird, während die Startbeschränkung durchgeführt wird, das heißt, wenn der Rüssel getrennt ist oder der Tankdeckel geschlossen ist, kann die Startbeschränkung aufgehoben werden und die Betätigung des Senders beendet werden, um die Übertragung des Infrarotsignals zu beenden, (S6, S7 und S8).
Der in dem Ablaufplan der 3 veranschaulichte Prozess ist beispielhaft und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und die Reihenfolge einiger Prozesse kann angemessen geändert werden. In Erwiderung auf das Bestimmen in dem Ablaufplan der 3, dass der Tankdeckel geöffnet ist, kann beispielsweise das Infrarotsignal für das Abtasten des Rüssels durch den zweiten Sender 22 übertragen werden, aber das Infrarotsignal für das Abtasten des Rüssels kann durch den zweiten Sender 22 übertragen werden und danach kann die Steuerung 10 zum Bestimmen des offenen Zustands des Tankdeckels konfiguriert sein. Infolgedessen können das System und das Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung akkurater abtasten, dass Wasserstoff tatsächlich in das Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug gefüllt wird, und ein Sicherheitsproblem aufgrund des Losschnellens eines Fahrzeugs während des Befüllens mit Hochdruckwasserstoff verhindern.
Nach der vorliegenden Erfindung kann ein expositionssicheres Kriterium erfüllt werden und ein explosionsschutzbezogenes Problem beim Befüllen mit dem Hochdruckwasserstoff wird leicht gelöst, da ein kontaktloses Abtastschema unter Verwendung von Licht verwendet wird. Mit anderen Worten kann es möglich sein, Funktionen zum Abtasten des Öffnens eines Tankdeckels und eines Rüssels vom kontaktlosen Typ zum Übertragen von Infrarotstrahlen und Erfassen, ob Wasserstoff geladen wird, anhand der empfangenen Infrarotstrahlen zu implementieren. Daher können eine Funkenerzeugung, die aufgrund des Kontaktes auftritt, wenn das Abtastsystem vom Kontakttyp bei der verwandten Technik verwendet wird, und die resultierende Zündung des Wasserstoffs und eine Explosionsgefahr verhindert werden.
Bei der verwandten Technik kann jedoch nur ein Öffnungszustand eines Tankdeckels durch eine Kontaktart abgetastet werden, aber bei der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, einen Erfassungsfehler zu verhindern, wenn das Abtastschema vom kontaktlosen Typ angewandt wird, da ein Wasserstoff-Füllrüssel (ein füllstationsseitiger Rüssel), der tatsächlich mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass (Aufnahme) eines Fahrzeugs zum Befüllen mit Wasserstoff verbunden ist, zusätzlich zu dem Tankdeckel abgetastet wird.
Da sowohl der Tankdeckel als auch der Rüssel abgetastet werden, kann es möglich sein, ein Starten und Losschnellen des Fahrzeugs zu verhindern, wenn der Rüssel der Füllstation tatsächlich mit dem Fahrzeug zum Befüllen mit Wasserstoff verbunden ist, und nicht, wenn nur der Tankdeckel geöffnet ist, und möglich sein, eine Fehlfunktion und eine unnötige Startbeschränkung des Fahrzeugs im Vergleich zu einer einfachen Konfiguration zum Abtasten nur des Öffnens des Tankdeckels zu verhindern. Mit anderen Worten kann nur dann, wenn der Wasserstoff tatsächlich geladen wird, während der Rüssel der Füllstation mit dem Fahrzeug verbunden ist, das Starten des Fahrzeugs beschränkt sein und ein Losschnellen des Fahrzeugs verhindert werden.
Die Erfindung wurde in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben. Es wird jedoch von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik eingesehen werden, dass an diesen beispielhaften Ausführungsformen Änderung vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Erfindung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.

Claims

System zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs, aufweisen: eine Infrarot-Übertragungseinheit, die zum Übertragen eines Tankdeckel-Infrarot-Abtastsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, der während des Befüllens mit Wasserstoff geöffnet ist, und eines Rüssel-Infrarot-Abtastsignals zum Abtasten eines füllstationsseitigen Wasserstoff-Füllrüssels, der mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass eines Fahrzeugs verbunden ist, konfiguriert ist; eine Infrarot-Empfangseinheit, die zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, das von der Infrarot-Überragungseinheit übertragen wird und danach auf einen Tankdeckel reflektiert wird, und des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Wasserstoff-Füllrüssel reflektiert wird, konfiguriert ist; und eine Steuerung, die zum Bestimmen, dass das Fahrzeug mit Wasserstoff befüllt wird, beim Abtasten eines offenen Zustands des Tankdeckels und eines Wasserstoff-Befüllungseinlass-Verbindungszustands des Wasserstoff-Füllrüssels durch die Infrarot-Empfangseinheit konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels Signale mit unterschiedlichen Frequenzbändern sind.
System nach Anspruch 1, wobei das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels Signale mit unterschiedlichen Frequenzbändern und Tastverhältnissen sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Infrarot-Übertragungseinheit zum sequenziellen Übertragen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels und des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels mit einer Zeitdifferenz konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Infrarot-Übertragungseinheit Folgendes enthält: einen ersten Sender, der zum Übertragen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, und einen zweiten Sender, der zum Übertragen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist.
System nach Anspruch 5, wobei der erste Sender ein Sender zur Infrarot-Kommunikation ist, der zum Übertragen eines Infrarotsignals zu einem füllstationsseitigen Infrarot-Empfänger konfiguriert ist und zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und einer Füllstation konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Infrarot-Empfangseinheit Folgendes enthält: einen ersten Empfänger, der zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Tankdeckel reflektiert wird, und einen zweiten Empfänger, der zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Wasserstoff-Füllrüssel reflektiert wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Infrarot-Übertragungseinheit den Sender zur Infrarot-Kommunikation enthält, der zum Übertragen des Infrarotsignals zu dem füllstationsseitigen Infrarot-Empfänger konfiguriert ist und zum Durchführen der Datenkommunikation zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und der Füllstation konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zum Vergleichen einer Frequenz und eines Tastverhältnisses des durch die Infrarot-Empfangseinheit empfangenen Infrarotsignals mit einem ersten Frequenzbereich und einem ersten Tastverhältnisbereich konfiguriert ist, die festgelegt werden, und die Steuerung, wenn eine erste Bedingung, dass die entsprechende Frequenz und das entsprechende Tastverhältnis innerhalb des ersten Frequenzbereiches bzw. des ersten Tastverhältnisbereiches sind, erfüllt wird, zum Abtasten konfiguriert ist, dass der Tankdeckel geschlossen ist, und die Steuerung, wenn die erste Bedingung nicht erfüllt wird, zum Abtasten konfiguriert ist, dass der Tankdeckel offen ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zum Vergleichen einer Frequenz und eines Tastverhältnisses des durch die Infrarot-Empfangseinheit empfangenen Infrarotsignals mit einem zweiten Frequenzbereich und einem zweiten Tastverhältnisbereich konfiguriert ist, die festgelegt werden, und die Steuerung, wenn eine zweite Bedingung, dass die entsprechende Frequenz und das entsprechende Tastverhältnis innerhalb des zweiten Frequenzbereiches bzw. des zweiten Tastverhältnisbereiches sind, erfüllt wird, zum Abtasten konfiguriert ist, dass der Wasserstoff-Füllrüssel mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass verbunden ist.
Verfahren zum Abtasten eines Wasserstoff-Befüllungszustands eines Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugs, aufweisend: Empfangen eines Tankdeckel-Infrarot-Abtastsignals zum Abtasten eines Tankdeckels, der während des Befüllens mit Wasserstoff geöffnet ist, von einer Infrarot-Übertragungseinheit durch eine Steuerung; Empfangen eines Rüssel-Infrarot-Abtastsignals zum Abtasten eines füllstationsseitigen Wasserstoff-Füllrüssels, der mit einem Wasserstoff-Befüllungseinlass eines Fahrzeugs verbunden ist, von der Infrarot-Übertragungseinheit durch die Steuerung; Empfangen eines Infrarotsignals von einer Infrarot-Empfangseinheit durch die Steuerung; und Bestimmen durch eine Steuerung, dass das Fahrzeug mit Wasserstoff befüllt wird, in Erwiderung auf das Abtasten eines offenen Zustands des Tankdeckels und eines Wasserstoff-Befüllungseinlass-Verbindungszustands des Wasserstoff-Füllrüssels basierend auf dem durch die Infrarot-Empfangseinheit empfangenen Infrarotsignal.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels Signale mit unterschiedlichen Frequenzbändern sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels Signale mit unterschiedlichen Frequenzbändern und Tastverhältnissen sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Infrarot-Übertragungseinheit das Infrarotsignal zum Abtasten eines Tankdeckels und das Infrarotsignal zum Abtasten eines Rüssels mit einer Zeitdifferenz sequenziell überträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Infrarot-Übertragungseinheit Folgendes enthält: einen ersten Sender, der zum Übertragen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, und einen zweiten Sender, der zum Übertragen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der erste Sender ein Sender zur Infrarot-Kommunikation ist, der zum Übertragen eines Infrarotsignals zu einem füllstationsseitigen Infrarot-Empfänger konfiguriert ist und zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und einer Füllstation konfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Infrarot-Empfangseinheit Folgendes enthält: einen ersten Empfänger, der zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Tankdeckels konfiguriert ist, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Tankdeckel reflektiert wird, und einen zweiten Empfänger, der zum Empfangen des Infrarotsignals zum Abtasten eines Rüssels konfiguriert ist, das von der Infrarot-Übertragungseinheit übertragen wird und danach auf den Wasserstoff-Füllrüssel reflektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Infrarot-Übertragungseinheit einen Sender zur Infrarot-Kommunikation enthält, der zum Übertragen des Infrarotsignals zu dem füllstationsseitigen Infrarot-Empfänger konfiguriert ist und zum Durchführen der Datenkommunikation zwischen dem Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug und der Füllstation konfiguriert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Steuerung zum Vergleichen einer Frequenz und eines Tastverhältnisses des durch die Infrarot-Empfangseinheit empfangenen Infrarotsignals mit einem ersten Frequenzbereich und einem ersten Tastverhältnisbereich konfiguriert ist, die festgelegt werden, und die Steuerung, wenn eine erste Bedingung, dass die entsprechende Frequenz und das entsprechende Tastverhältnis innerhalb des ersten Frequenzbereiches bzw. des ersten Tastverhältnisbereiches sind, erfüllt wird, zum Abtasten konfiguriert ist, dass der Tankdeckel geschlossen ist, und die Steuerung, wenn die erste Bedingung nicht erfüllt wird, zum Abtasten konfiguriert ist, dass der Tankdeckel geöffnet ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Steuerung zum Vergleichen der Frequenz und des Tastverhältnisses des durch die Infrarot-Empfangseinheit empfangenen Infrarotsignals mit einem zweiten Frequenzbereich und einem zweiten Tastverhältnisbereich konfiguriert ist, die festgelegt werden, und die Steuerung, wenn eine zweite Bedingung, dass die entsprechende Frequenz und das entsprechende Tastverhältnis innerhalb des zweiten Frequenzbereiches bzw. des zweiten Tastverhältnisbereiches sind, erfüllt wird, zum Abtasten konfiguriert ist, dass der Wasserstoff-Füllrüssel mit dem Wasserstoff-Befüllungseinlass verbunden ist.