DE102018201055A1

DE102018201055A1 - Gasspeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines Gasspeichersystems

Info

Publication number: DE102018201055A1
Application number: DE102018201055.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Schulte Moenting
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2019-07-25
Also published as: WO2019145131A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gasspeichersystem (10), umfassend mindestens zwei Speichereinheiten (20), welche jeweils ein Steuerventil (30, 40) aufweisen, und welche über ein Leitungssystem (16) mit einer Ausgangsleitung (14) verbunden sind. Dabei ist mindestens ein Steuerventil (30, 40) mindestens einer Speichereinheit (20) als Hauptventil (30) ausgebildet, und mindestens ein Steuerventil (30, 40) mindestens einer Speichereinheit (20) ist als Nebenventil (40) ausgebildet, wobei das Hauptventil (30) und das Nebenventil (40) unterschiedlich ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Gasspeichersystems (10), wobei aus einem Zustand, in welchem alle Steuerventile (30, 40) geschlossen sind, zunächst mindestens ein Steuerventil (30, 40) geöffnet wird, ein Druck in dem Leitungssystem (16) gemessen und mit einem Schwellwert verglichen wird, und anschließend mindestens ein weiteres Steuerventil (30, 40) geöffnet wird, wenn der Druck in dem Leitungssystem (16) den Schwellwert überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasspeichersystem, welches mindestens zwei Speichereinheiten, welche jeweils ein Steuerventil aufweisen, und welche über ein Leitungssystem mit einer Ausgangsleitung verbunden sind, umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Gasspeichersystems.
Stand der Technik
Insbesondere in Kraftfahrzeugen, die mit einem gasförmigen Brennstoff betrieben werden und eine entsprechende Verbrauchereinheit aufweisen, wird der gasförmige Brennstoff üblicherweise unter hohem Druck in Speichereinheiten gespeichert. Eine solche Verbrauchereinheit ist beispielsweise eine Brennstoffzelleneinheit oder ein Verbrennungsmotor. Die Verbrauchereinheit sowie die Speichereinheiten dienen beispielsweise zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens, eines Baumaschine oder eines Busses. Als Brennstoff kommen unter anderem Wasserstoff, Methan oder Erdgas in Frage.
Die Speichereinheiten sind beispielsweise als Hochdruck-Gasflaschen ausgebildet. Derartige Hochdruck-Gasflaschen können wegen des hohen Innendrucks nicht frei geformt werden, sondern müssen bestimmte geometrische Formen aufweisen, beispielsweise eine annähernd zylindrische Form. Zur Versorgung von einer Verbrauchereinheit mit einem gasförmigen Brennstoff ist es bekannt, mehrere kleine Speichereinheiten anstatt einer großen Speichereinheit zu verwenden und die Speichereinheiten parallel zu schalten. Die Speichereinheiten lassen sich dadurch leichter in ein Kraftfahrzeug integrieren. Die Speichereinheiten sind dabei über ein Leitungssystem miteinander und mit einer Ausgangsleitung verbunden, welche zu der Verbrauchereinheit führt.
Jede der als Hochdruck-Gasflasche ausgebildeten Speichereinheiten verfügt über ein Steuerventil. Die Steuerventile der Speichereinheiten sind nur beim Betrieb des Kraftfahrzeugs geöffnet um die jeweilige Verbrauchereinheit mit dem Brennstoff aus der Speichereinheit zu versorgen. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs herrscht damit auch in dem Leitungssystem ein hoher Innendruck. Wenn das Kraftfahrzeug abgeschaltet ist, so sind die Steuerventile der Speichereinheiten geschlossen, und in dem Leitungssystem herrscht somit ein verminderter Innendruck.
Beim Einschalten des Kraftfahrzeugs müssen daher die Steuerventile der Speichereinheiten verhältnismäßig hohe Kräfte aufwenden, um trotz der hohen Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck in den Speichereinheiten und dem niedrigeren Druck in dem Leitungssystem zu öffnen. Bedingt durch die erforderlichen hohen Kräfte sind die Steuerventile verhältnismäßig groß und teuer. Auch benötigen Antriebseinheiten der Steuerventile daher zum Öffnen verhältnismäßig hohe elektrische Leistungen und damit verhältnismäßig hohe elektrische Spannungen oder Ströme.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Gasspeichersystem, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, vorgeschlagen. Das Gasspeichersystem umfasst dabei mindestens zwei Speichereinheiten, welche beispielsweise als Hochdruck-Gasflaschen ausgebildet sind. Die besagten Speichereinheiten gestatten die Speicherung eines gasförmigen Brennstoffs, insbesondere Wasserstoff, Methan oder Erdgas, unter einem verhältnismäßig hohen Innendruck von beispielsweise bis zu 700 bar.
Die Speichereinheiten weisen jeweils ein Steuerventil auf. Mittels des zugehörigen Steuerventils kann die Speichereinheit zugeschaltet sowie abgeschaltet werden. Die Speichereinheiten sind über ein Leitungssystem miteinander und mit einer Ausgangsleitung verbunden. An die Ausgangsleitung kann eine Verbrauchereinheit angeschlossen werden, beispielsweise eine Brennstoffzelleneinheit oder ein Verbrennungsmotor.
Erfindungsgemäß ist mindestens ein Steuerventil mindestens einer Speichereinheit als Hauptventil ausgebildet, und mindestens ein Steuerventil mindestens einer Speichereinheit ist als Nebenventil ausgebildet. Dabei sind das Hauptventil und das Nebenventil unterschiedlich ausgebildet. Die Steuerventile der Speichereinheiten sind also nicht alle gleich ausgebildet sondern unterscheiden sich.
Insbesondere ist nur das mindestens eine Hauptventil verhältnismäßig groß und leistungsfähig und damit auch teuer ausgebildet, während das mindestens eine Nebenventil kleiner und damit auch kostengünstiger ausgebildet ist.
Zum Öffnen eines Steuerventils ist eine Öffnungskraft F erforderlich, welche von einem Öffnungsquerschnitt A des Steuerventils und von einer Druckdifferenz dp zwischen dem Innendruck in der Speichereinheit und dem niedrigeren Druck in dem Leitungssystem abhängt. Es gilt: $F = dp*A$
Der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils wird in der Auslegung bestimmt durch den notwendigen Durchfluss des Brennstoffs von der Speichereinheit zu der Verbrauchereinheit. Die Druckdifferenz hängt jeweils von dem aktuellen Innendruck in der Speichereinheit ab. Bei der Auslegung muss von einer maximalen Druckdifferenz ausgegangen werden, welche bei einem höchstmöglichen Innendruck in der Speichereinheit von beispielsweise 700 bar und einem kleinstmöglichen Druck in dem Leitungssystem, beispielsweise Atmosphärendruck, herrscht.
Die Steuerventile weisen jeweils eine Antriebseinheit auf, welche vorzugsweise einen elektromechanischen Aktuator umfasst und welche elektrisch betätigbar ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bringt eine Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils eine größere Öffnungskraft auf als eine Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils.
Insbesondere bringt nur die Antriebseinheit des Hauptventils eine Öffnungskraft auf, welche ausreichend ist, das Steuerventil bei der maximalen Druckdifferenz zu öffnen. Die Öffnungskraft der Antriebseinheit des Nebenventils ist also insbesondere nicht ausreichend um das Steuerventil bei der maximalen Druckdifferenz zu öffnen.
Beim Zuschalten des Gasspeichersystems gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird zunächst nur das mindestens eine Hauptventil geöffnet. Dadurch strömt der Brennstoff aus der mindestens einen Speichereinheit, welche das Hauptventil umfasst, in das Leitungssystem. Dadurch erhöht sich der Druck in dem Leitungssystem bis auf einen Wert, welcher annähernd dem Innendruck in den Speichereinheiten entspricht. Die nun herrschende Druckdifferenz zwischen dem Innendruck in der mindestens einen Speichereinheit, welche das Nebenventil umfasst, und dem Druck in dem Leitungssystem wird somit, im Vergleich zu der maximalen Druckdifferenz, signifikant verkleinert. Dadurch ist auch die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils signifikant kleiner als die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils größer als ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils.
Insbesondere ist nur der Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils ausreichend groß um den notwendigen Durchfluss des Brennstoffs von der Speichereinheit zu der Verbrauchereinheit zu gewährleisten. Der Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils ist also insbesondere nicht ausreichend groß um den notwendigen Durchfluss des Brennstoffs von der Speichereinheit zu der Verbrauchereinheit zu gewährleisten.
Beim Zuschalten des Gasspeichersystems gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird zunächst nur das mindestens eine Nebenventil geöffnet. Da der Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils kleiner ist als der Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils ist auch die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils kleiner als die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils. Nach dem Öffnen des mindestens einen Nebenventils strömt der Brennstoff aus der mindestens einen Speichereinheit, welche das Nebenventil umfasst, in das Leitungssystem. Dadurch erhöht sich der Druck in dem Leitungssystem bis auf einen Wert, welcher annähernd dem Innendruck in den Speichereinheiten entspricht. Die nun herrschende Druckdifferenz zwischen dem Innendruck in der mindestens einen Speichereinheit, welche das Hauptventil umfasst, und dem Druck in dem Leitungssystem wird somit, im Vergleich zu der maximalen Druckdifferenz, signifikant verkleinert. Dadurch ist auch die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils signifikant verkleinert.
Wenn im Betrieb des Gasspeichersystems gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ein verhältnismäßig hoher Durchfluss des Brennstoffs zu der Verbrauchereinheit erforderlich ist, so wird der benötigte Brennstoff vorwiegend aus der mindestens einen Speichereinheit entnommen, welche das Hauptventil aufweist. Aus der mindestens einen Speichereinheit, welche das Nebenventil aufweist, wird nur eine geringere Menge des Brennstoffs entnommen. Wenn der erforderliche Durchfluss des Brennstoffs zu der Verbrauchereinheit wieder sinkt, so findet in dem Leitungssystem und den Speichereinheiten wieder ein Druckausgleich statt.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Leitungssystem über einen Druckregler mit der Ausgangsleitung verbunden. Viele aus dem Stand der Technik bekannte Verbrauchereinheiten, wie beispielsweise Brennstoffzelleneinheiten oder Verbrennungsmotoren, benötigen den Brennstoff bei einem Druck, welcher geringer als der maximale Innendruck in den Speichereinheiten ist. Der Druckregler reduziert den Druck des Brennstoffs in der Ausgangsleitung im Vergleich zu dem Druck des Brennstoffs in dem Leitungssystem.
Es wird auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Gasspeichersystems vorgeschlagen. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird aus einem Zustand, in welchem alle Steuerventile von allen Speichereinheiten geschlossen sind, zunächst mindestens ein Steuerventil geöffnet. Nach dem Öffnen des mindestens einen Steuerventils strömt der Brennstoff aus der mindestens einen Speichereinheit, welche das geöffnete Steuerventil umfasst, in das Leitungssystem. Dadurch erhöht sich der Druck in dem Leitungssystem.
Dabei wird ein Druck in dem Leitungssystem gemessen, und der gemessene Druck wird mit einem Schwellwert verglichen. Der Schwellwert hängt dabei von der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck in den Speichereinheiten, deren Steuerventile noch geschlossen sind, und dem Druck in dem Leitungssystem ab. Der Schwellwert ist vorzugsweise derart vorgegeben, dass bei der zugehörigen Druckdifferenz die Öffnungskraft von allen Steuerventilen ausreichend ist, das jeweilige Steuerventil zu öffnen.
Wenn der Druck in dem Leitungssystem den besagten Schwellwert überschreitet, so wird anschließend mindestens ein weiteres Steuerventil geöffnet. Vorzugsweise werden nun alle verbleibenden Steuerventile geöffnet, wodurch nunmehr der Brennstoff aus allen Speichereinheiten in das Leitungssystem und weiter durch die Ausgangsleitung zu einer angeschlossen Verbrauchereinheit strömen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Steuerventil, das zunächst geöffnet wird, als Hauptventil ausgebildet, und das mindestens eine Steuerventil, das anschließend geöffnet wird, ist als Nebenventil ausgebildet. Dabei bringt eine Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils eine größere Öffnungskraft auf als eine Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils.
Beim Betrieb des Gasspeichersystems gemäß dieser Ausführungsform wird beim Zuschalten zunächst nur das mindestens eine Hauptventil geöffnet. Dadurch strömt der Brennstoff aus der mindestens einen Speichereinheit, welche das Hauptventil umfasst, in das Leitungssystem. Dadurch erhöht sich der Druck in dem Leitungssystem bis auf einen Wert, welcher annähernd dem Innendruck in den Speichereinheiten entspricht. Die nun herrschende Druckdifferenz zwischen dem Innendruck in der mindestens einen Speichereinheit, welche das Nebenventil umfasst, und dem Druck in dem Leitungssystem wird somit, im Vergleich zu der maximalen Druckdifferenz, signifikant verkleinert. Dadurch ist auch die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils signifikant kleiner als die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Steuerventil, das zunächst geöffnet wird, als Nebenventil ausgebildet, und das mindestens eine Steuerventil, das anschließend geöffnet wird, ist als Hauptventil ausgebildet. Dabei ist ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils größer ist als ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils.
Beim Betrieb des Gasspeichersystems gemäß dieser Ausführungsform wird beim Zuschalten zunächst nur das mindestens eine Nebenventil geöffnet. Da der Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils kleiner ist als der Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils ist auch die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils kleiner als die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils. Nach dem Öffnen des mindestens einen Nebenventils strömt der Brennstoff aus der mindestens einen Speichereinheit, welche das Nebenventil umfasst, in das Leitungssystem. Dadurch erhöht sich der Druck in dem Leitungssystem bis auf einen Wert, welcher annähernd dem Innendruck in den Speichereinheiten entspricht. Die nun herrschende Druckdifferenz zwischen dem Innendruck in der mindestens einen Speichereinheit, welche das Hauptventil umfasst, und dem Druck in dem Leitungssystem wird somit, im Vergleich zu der maximalen Druckdifferenz, signifikant verkleinert. Dadurch ist auch die erforderliche Öffnungskraft der Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils signifikant verkleinert.
Es wird auch ein Brennstoffzellensystem vorgeschlagen, welches eine Brennstoffzelleneinheit sowie ein erfindungsgemäßes Gasspeichersystem umfasst. Die Brennstoffzelleneinheit stellt dabei eine Verbrauchereinheit dar. Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem ist vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug verwendbar.
Ferner wird ein Motorsystem vorgeschlagen, welches einen Verbrennungsmotor sowie ein erfindungsgemäßes Gasspeichersystem umfasst. Der Verbrennungsmotor stellt dabei eine Verbrauchereinheit dar. Das erfindungsgemäße Motorsystem ist vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug verwendbar.
Das erfindungsgemäße Gasspeichersystem sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des Gasspeichersystems finden vorteilhaft Verwendung in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise in einem Personenkraftwagen, in einem Lastkraftwagen, in einer Baumaschine oder in einem Bus.
Vorteile der Erfindung
In einem erfindungsgemäßen Gasspeichersystem ist nur ein Hauptventil an einer Speichereinheit erforderlich, welches verhältnismäßig groß und leistungsfähig und damit auch teuer ausgebildet ist. Die übrigen Steuerventile der übrigen Speichereinheiten können als Nebenventile und damit kleiner und auch kostengünstiger ausgebildet sein. Insbesondere sind geringere elektrische Leistungen und damit geringere elektrische Spannungen oder Ströme zum Betätigen der Nebenventile erforderlich. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb des Gasspeichersystems können aus einem Zustand, in welchem alle Steuerventile von allen Speichereinheiten geschlossen sind, alle Speichereinheiten nacheinander zugeschaltet werden. Insbesondere ist sicher gestellt, dass einer angeschlossenen Verbrauchereinheit stets ausreichend Brennstoff aus den Speichereinheiten zugeführt wird.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Gasspeichersystems.

Ausführungsformen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gasspeichersystems 10 mit einer Verbrauchereinheit 12. Das Gasspeichersystem 10 umfasst mehrere, vorliegend fünf Speichereinheiten 20. Die Speichereinheiten 20 dienen zum Speichern eines gasförmigen Brennstoffs unter einem verhältnismäßig hohen Innendruck von vorliegend bis zu 700 bar. Die Speichereinheiten 20 sind als Hochdruck-Gasflaschen ausgebildet und weisen eine annähernd kreiszylindrische Gestalt auf.
Die fünf Speichereinheiten 20 sind vorliegend parallel geschaltet und mit einem Leitungssystem 16 verbunden. Das Leitungssystem 16 ist über einen Druckregler 18 mit einer Ausgangsleitung 14 verbunden. Der Druckregler 18 reduziert den Druck des Brennstoffs in der Ausgangsleitung 14 im Vergleich zu dem Druck des Brennstoffs in dem Leitungssystem 16. Die fünf Speichereinheiten 20 sind somit über das Leitungssystem 16 miteinander und mit der Ausgangsleitung 14 verbunden.
An die Ausgangsleitung 14 ist vorliegend eine Verbrauchereinheit 12 angeschlossen. Bei der Verbrauchereinheit 12 handelt es sich beispielsweise um eine Brennstoffzelleneinheit oder um einen Verbrennungsmotor. Es können auch mehrere Verbrauchereinheiten 12 an die Ausgangsleitung 14 angeschlossen werden.
Die Speichereinheiten 20 weisen jeweils ein Steuerventil 30, 40 auf. Die Steuerventile 30, 40 weisen jeweils eine Antriebseinheit auf, welche vorliegend einen elektromechanischen Aktuator umfasst und welche elektrisch betätigbar ist. Mittels des zugehörigen Steuerventils 30, 40 kann die Speichereinheit 20 zugeschaltet sowie abgeschaltet werden. Im Betrieb des Gasspeichersystems 10 sind die Steuerventile 30, 40 aller Speichereinheiten 20 geöffnet, und der Brennstoff kann aus den Speichereinheiten 20 durch das Leitungssystem 16, den Druckregler 18 und die Ausgangsleitung 14 zu der Verbrauchereinheit 12 strömen.
Vorliegend ist genau ein Steuerventil von genau einer Speichereinheit 20 als Hauptventil 30 ausgebildet. Das Hauptventil 30 ist dabei verhältnismäßig groß und leistungsfähig und damit auch teuer ausgebildet. Vorliegend sind die übrigen Steuerventile der übrigen Speichereinheiten 20 als Nebenventile 40 ausgebildet. Die Nebenventile 40 sind dabei kleiner und damit auch kostengünstiger als das Hauptventil 30 ausgebildet. Das Hauptventil 30 und die Nebenventile 40 sind also unterschiedlich ausgebildet.
Vorliegend weist das Hauptventil 30 einen Öffnungsquerschnitt auf, welcher größer als ein Öffnungsquerschnitt der Nebenventile 40 ist. Der Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 30 ist dabei ausreichend groß um den notwendigen Durchfluss des Brennstoffs von der Speichereinheit 20 zu der Verbrauchereinheit 12 zu gewährleisten. Der Öffnungsquerschnitt der Nebenventile 40 ist nicht ausreichend groß um den notwendigen Durchfluss des Brennstoffs von der Speichereinheit 20 zu der Verbrauchereinheit 12 zu gewährleisten.
Wenn im Betrieb des Gasspeichersystems 10, wenn alle Steuerventile 30, 40 geöffnet sind, und alle Speichereinheiten 20 zugeschaltet sind, ein verhältnismäßig hoher Durchfluss des Brennstoffs zu der Verbrauchereinheit 12 erforderlich ist, so wird der benötigte Brennstoff vorwiegend aus der Speichereinheit 20 entnommen, welche das Hauptventil 30 aufweist. Aus den übrigen Speichereinheiten 20, welche jeweils ein Nebenventil 40 aufweisen, wird nur eine geringere Menge des Brennstoffs entnommen. Wenn der erforderliche Durchfluss des Brennstoffs zu der Verbrauchereinheit 12 wieder sinkt, so findet in dem Leitungssystem 16 und den Speichereinheiten 20 wieder ein Druckausgleich statt.
Die Antriebseinheit des Hauptventils 30 kann auch eine größere Öffnungskraft aufbringen als eine Antriebseinheit der Nebenventile 40. Insbesondere ist es denkbar, dass nur die Antriebseinheit des Hauptventils 30 eine Öffnungskraft aufbringt, welche ausreichend ist, das Hauptventil 30 bei der maximalen Druckdifferenz zu öffnen. Die maximale Druckdifferenz liegt vor, wenn in der Speichereinheit 20 der höchstmögliche Innendruck, vorliegend 700 bar, herrscht, und in dem Leitungssystem 16 Atmosphärendruck herrscht.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Gasspeichersystem (10), umfassend mindestens zwei Speichereinheiten (20), welche jeweils ein Steuerventil (30, 40) aufweisen, und welche über ein Leitungssystem (16) mit einer Ausgangsleitung (14) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Steuerventil (30, 40) mindestens einer Speichereinheit (20) als Hauptventil (30) ausgebildet ist, und dass mindestens ein Steuerventil (30, 40) mindestens einer Speichereinheit (20) als Nebenventil (40) ausgebildet ist, wobei das Hauptventil (30) und das Nebenventil (40) unterschiedlich ausgebildet sind.
Gasspeichersystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils (30) eine größere Öffnungskraft aufbringt als eine Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils (40).
Gasspeichersystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils (30) größer ist als ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils (40).
Gasspeichersystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem (16) über einen Druckregler (18) mit der Ausgangsleitung (14) verbunden ist.
Verfahren zum Betrieb eines Gasspeichersystems (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei aus einem Zustand, in welchem alle Steuerventile (30, 40) geschlossen sind, zunächst mindestens ein Steuerventil (30, 40) geöffnet wird, ein Druck in dem Leitungssystem (16) gemessen und mit einem Schwellwert verglichen wird, und anschließend mindestens ein weiteres Steuerventil (30, 40) geöffnet wird, wenn der Druck in dem Leitungssystem (16) den Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine Steuerventil(30, 40), das zunächst geöffnet wird, als Hauptventil (30) ausgebildet ist, und das mindestens eine Steuerventil(30, 40), das anschließend geöffnet wird, als Nebenventil (40) ausgebildet ist, wobei eine Antriebseinheit des mindestens einen Hauptventils (30) eine größere Öffnungskraft aufbringt als eine Antriebseinheit des mindestens einen Nebenventils (40).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine Steuerventil(30, 40), das zunächst geöffnet wird, als Nebenventil (40) ausgebildet ist, und das mindestens eine Steuerventil(30, 40), das anschließend geöffnet wird, als Hauptventil (30) ausgebildet ist, wobei ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Hauptventils (30) größer ist als ein Öffnungsquerschnitt des mindestens einen Nebenventils (40).
Brennstoffzellensystem, umfassend eine Brennstoffzelleneinheit sowie ein Gasspeichersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
Motorsystem, umfassend einen Verbrennungsmotor sowie ein Gasspeichersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
Verwendung eines Gasspeichersystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 7 in einem Kraftfahrzeug.