DE102018201327A1 - Method for removing fuel from a pressure vessel system with several pressure vessels and pressure vessel system - Google Patents
Method for removing fuel from a pressure vessel system with several pressure vessels and pressure vessel system Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018201327A1 DE102018201327A1 DE102018201327.6A DE102018201327A DE102018201327A1 DE 102018201327 A1 DE102018201327 A1 DE 102018201327A1 DE 102018201327 A DE102018201327 A DE 102018201327A DE 102018201327 A1 DE102018201327 A1 DE 102018201327A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure vessel
- fuel
- pressure
- temperature
- vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/05—Size
- F17C2201/056—Small (<1 m3)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/05—Size
- F17C2201/058—Size portable (<30 l)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/01—Mounting arrangements
- F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
- F17C2205/013—Two or more vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/035—Flow reducers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/012—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/03—Mixtures
- F17C2221/032—Hydrocarbons
- F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0107—Single phase
- F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2225/0107—Single phase
- F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2225/035—High pressure, i.e. between 10 and 80 bars
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/04—Methods for emptying or filling
- F17C2227/046—Methods for emptying or filling by even emptying or filling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/04—Methods for emptying or filling
- F17C2227/047—Methods for emptying or filling by repeating a process cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/03—Control means
- F17C2250/032—Control means using computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/043—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/0439—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/07—Actions triggered by measured parameters
- F17C2250/072—Action when predefined value is reached
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/03—Dealing with losses
- F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
- F17C2260/032—Avoiding freezing or defrosting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/06—Fluid distribution
- F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
- F17C2270/0171—Trucks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
- F17C2270/0178—Cars
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0184—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Brennstoff aus einem Druckbehältersystem eines Kraftfahrzeuges. Das Druckbehältersystem umfasst mindestens einen ersten Druckbehälter 1 und einen zweiten Druckbehälter 2, wobei der erste Druckbehälter 1 und der zweite Druckbehälter 2 zumindest bereichsweise parallele Brennstoffströmungspfade 211, 212 ausbilden. Das Verfahren umfasst den Schritt, wonach aus dem ersten Druckbehälter 1 Brennstoff entnommen wird, und wonach der entnommene Brennstoff teilweise mindestens einem Energiewandler 300 und dem zweiten Druckbehälter 2 zugeführt wird.The technology disclosed herein relates to a method of removing fuel from a pressure vessel system of a motor vehicle. The pressure vessel system comprises at least a first pressure vessel 1 and a second pressure vessel 2, wherein the first pressure vessel 1 and the second pressure vessel 2 at least partially parallel fuel flow paths 211, 212 form. The method comprises the step of extracting fuel from the first pressure vessel 1, and then supplying the extracted fuel in part to at least one energy converter 300 and the second pressure vessel 2.
Description
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Brennstoff aus einem Druckbehältersystem mit mehreren Druckbehältern.The technology disclosed herein relates to a method of extracting fuel from a pressure vessel system having a plurality of pressure vessels.
Druckbehältersysteme als solche sind bekannt. Sie dienen beispielsweise zur Speicherung von Wasserstoff in Kraftfahrzeugen. In den Druckbehältern ist der Wasserstoff unter hohem Druck gespeichert. Durch die Entnahme von Wasserstoff kühlt sich der Druckbehälter ab. Beim Betrieb des Druckbehältersystems ist darauf zu achten, dass die Temperatur des Druckbehälters immer oberhalb einer Mindesttemperatur liegt, für die die Druckbehälter ausgelegt wurden. Je nach Auslegung des Druckbehältersystems kann insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen der Fall eintreten, dass der maximal mögliche Entnahmemassenstrom eingeschränkt werden muss, um eine zu starke Abkühlung des Druckbehälters zu vermeidenPressure tank systems as such are known. They serve for example for the storage of hydrogen in motor vehicles. In the pressure vessels, the hydrogen is stored under high pressure. By removing hydrogen, the pressure vessel cools down. When operating the pressure vessel system, make sure that the temperature of the pressure vessel is always above a minimum temperature for which the pressure vessels have been designed. Depending on the design of the pressure vessel system, it may happen, especially at low ambient temperatures, that the maximum possible discharge mass flow must be restricted in order to avoid excessive cooling of the pressure vessel
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, ein Verfahren zur Entnahme von Brennstoff sowie ein Druckbehältersystem vorzuschlagen, das einen erhöhten Entnahmemassenstrom an Brennstoff ermöglicht, ohne dass während der Entnahme das Druckbehältersystem thermisch geschädigt wird. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to suggest an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed herein to propose a method for removing fuel as well as a pressure vessel system which allows an increased exhaust mass flow of fuel without thermally damaging the pressure vessel system during removal. Other preferred objects may result from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The object (s) is / are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims are preferred embodiments.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Druckbehältersystem für ein Kraftfahrzeug (z.B. Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge). Das Druckbehältersystem dient zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Das Druckbehältersystem kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird.The technology disclosed herein relates to a pressure vessel system for a motor vehicle (e.g., automobiles, motorcycles, utility vehicles). The pressure vessel system is used to store under ambient conditions gaseous fuel. The pressure vessel system can be used, for example, in a motor vehicle that is operated with compressed natural gas (CNG) or liquefied (LNG) natural gas or with hydrogen.
Ein solches Druckbehältersystem umfasst mindestens einen Druckbehälter, insbesondere einem composite overwrapped pressure vessel (=COPV). Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2 oder COP) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein.Such a pressure vessel system comprises at least one pressure vessel, in particular a composite overwrapped pressure vessel (= COPV). The pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel (= CcH2 or COP) or a high-pressure gas vessel (= CGH2).
Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch nominal working pressure oder NWP genannt) von ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von ca. 700 barü oder mehr zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges liegen.High-pressure gas containers are designed to store fuel at ambient temperatures permanently at a nominal operating pressure (also called nominal working pressure or NWP) of about 350 bar (= overpressure relative to the atmospheric pressure), furthermore preferably of about 700 bar or more. A cryogenic pressure vessel is suitable to store the fuel at the aforementioned operating pressures even at temperatures well below the operating temperature of the motor vehicle.
Das Druckbehältersystem umfasst mindestens einen ersten Druckbehälter und einen zweiten Druckbehälter. Zweckmäßig bilden der erste Druckbehälter und der zweite Druckbehälter parallele BrennstoffStrömungspfade aus. Insbesondere können die Strömungspfade von zwei Verbindungsleitungen ausgebildet werden. Die zwei Verbindungsleitungen können jeweils an einem Ende mit einer Druckbehälteröffnung des jeweiligen Druckbehälters verbunden sein und in einem gemeinsamen Strömungspfad münden. Die vorgenannten Strömungspfade bzw. Verbindungsleitungen können eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Druckbehälter und den zweiten Druckbehälter zumindest mit ausbilden. Zweckmäßig ist in der Fluidverbindung kein Druckminderer vorgesehen. Mithin herrscht in der Fluidverbindung bei geöffneten Ventilen der Druckbehälter und im quasistationären Zustand derselbe Druck wie in den Druckbehältern. Mit anderen Worten sind also die mindestens zwei Druckbehälter bevorzugt im Hochdruckbereich des Anodensubsystems vorgesehen. Zweckmäßig ist das Druckbehältersystem derart ausgebildet, dass während der Betankung mindestens der erste Druckbehälter und der zweite Druckbehälter mit Brennstoff befüllbar sind.The pressure vessel system comprises at least a first pressure vessel and a second pressure vessel. Suitably, the first pressure vessel and the second pressure vessel form parallel fuel flow paths. In particular, the flow paths of two connecting lines can be formed. The two connecting lines can each be connected at one end to a pressure vessel opening of the respective pressure vessel and open in a common flow path. The aforementioned flow paths or connecting lines can at least form a fluid connection between the first pressure vessel and the second pressure vessel. Appropriately, no pressure reducer is provided in the fluid connection. Thus prevails in the fluid connection with open valves of the pressure vessel and in quasi-stationary state, the same pressure as in the pressure vessels. In other words, therefore, the at least two pressure vessels are preferably provided in the high-pressure region of the anode subsystem. Suitably, the pressure vessel system is designed such that during refueling at least the first pressure vessel and the second pressure vessel can be filled with fuel.
Das hier offenbarte System umfasst ferner mindestens ein Steuergerät. Das Steuergerät ist u.a. eingerichtet, die hier offenbarten Verfahrensschritte durchzuführen. Hierzu kann das Steuergerät basierend auf bereitgestellten Signalen die Aktuatoren des Systems zumindest teilweise und bevorzugt vollständig regeln (engl. closed loop control) oder steuern (engl. open loop control). Das Steuergerät kann zumindest das Druckbehältersystem beeinflussen. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät auch in einem anderen Steuergerät mit integriert sein, z.B. in einem übergeordneten Steuergerät. Das Steuergerät kann mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeuges interagieren.The system disclosed herein further includes at least one controller. The control unit is u.a. set up to perform the process steps disclosed herein. For this purpose, based on signals provided, the control unit can regulate the actuators of the system at least partially and preferably completely (closed loop control) or control (open loop control). The controller may affect at least the pressure vessel system. Alternatively or additionally, the control unit may also be integrated in another control unit, e.g. in a higher-level control unit. The control unit can interact with further control devices of the motor vehicle.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, das Druckbehältersystem derart zu regeln bzw. zu steuern, dass aus dem ersten Druckbehälter Brennstoff entnommen wird, und dass der entnommene Brennstoff teilweise einem Energiewandler und dem zweiten Druckbehälter zugeführt wird.The controller may be configured to control the pressure vessel system such that fuel is withdrawn from the first pressure vessel, and that the extracted fuel is partially supplied to an energy converter and the second pressure vessel.
Das Druckbehältersystem ist eingerichtet, eines oder mehrere der hier offenbarten Verfahren durchzuführen.The pressure vessel system is configured to perform one or more of the methods disclosed herein.
Gleichsam umfasst die hier offenbarte Technologie ein Verfahren zur Entnahme von Brennstoff aus einem Druckbehältersystem, insbesondere dem hier offenbarten Druckbehältersystem für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst den Schritt, wonach aus dem ersten Druckbehälter Brennstoff entnommen wird, und wonach der entnommene Brennstoff teilweise dem Energiewandler und dem zweiten Druckbehälter zugeführt wird. Mithin wird also gemäß der hier offenbarten Technologie der dem ersten Druckbehälter entnommene Entnahme-Massenstrom an Brennstoff aufgeteilt in:
- - einen Energiewandler-Massenstrom, der dem Energiewandler zugeführt wird; und
- - einen Druckbehälter-Massenstrom, der dem zweiten Druckbehälter zugeführt wird.
- an energy converter mass flow supplied to the energy converter; and
- - A pressure vessel mass flow, which is supplied to the second pressure vessel.
Noch mal anders ausgedrückt wird also gemäß der hier offenbarten Technologie der dem ersten Druckbehälter entnommene Brennstoff zeitgleich dem mindestens einen Energiewandler und dem zweiten Druckbehälter zugeführt. Vorteilhaft kann gemäß der hier offenbarten Technologie der entnommene Brennstoff den zweiten Druckbehälter erwärmen.In other words, according to the technology disclosed here, the fuel taken from the first pressure vessel is simultaneously supplied to the at least one energy converter and the second pressure vessel. Advantageously, according to the technology disclosed herein, the extracted fuel may heat the second pressure vessel.
Der mindestens eine Energiewandler ist eingerichtet, die chemische Energie des Brennstoffs in andere Energieformen umzuwandeln, beispielsweise in elektrische Energie und/oder in Bewegungsenergie. Der Energiewandler kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder ein Brennstoffzellensystem/ Brennstoffzellenstapel mit mindestens eine Brennstoffzelle sein.The at least one energy converter is set up to convert the chemical energy of the fuel into other forms of energy, for example electrical energy and / or kinetic energy. The energy converter can be, for example, an internal combustion engine or a fuel cell system / fuel cell stack with at least one fuel cell.
Die hier offenbarte Technologie kann den Schritt umfassen, wonach der entnommene Brennstoff aus dem ersten Druckbehälter dem zweiten Druckbehälter nur zu Zeitpunkten zugeführt wird, in denen die Brennstofftemperatur im zweiten Druckbehälter geringer ist als die Brennstofftemperatur im ersten Druckbehälter. Mit anderen Worten wird also gemäß dem hier offenbarten Verfahren sichergestellt, dass der entnommene Brennstoff dem anderen Druckbehälter nur zugeführt wird, wenn der zugeführte Brennstoff auch immer den Druckbehälter erwärmt.The technology disclosed herein may include the step of supplying the extracted fuel from the first pressure vessel to the second pressure vessel only at times when the fuel temperature in the second pressure vessel is less than the fuel temperature in the first pressure vessel. In other words, according to the method disclosed here, it is thus ensured that the extracted fuel is only supplied to the other pressure vessel when the supplied fuel also always heats the pressure vessel.
Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach aus dem ersten Druckbehälter nur solange der Brennstoff entnommen und dem zweiten Druckbehälter zugeführt wird, bis die Brennstofftemperatur im ersten Druckbehälter eine Brennstoffgrenztemperatur erreicht. Die Brennstoffgrenztemperatur ist und insbesondere eine untere Grenztemperatur. Die Brennstoffgrenztemperatur ist zweckmäßig so gewählt, dass eine thermische Beschädigung vom Druckbehältersystem, insbesondere vom Druckbehälter, mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Beispielsweise kann die Brennstoffgrenztemperatur -30 °C, -35 °C, - 40 °C, -50 °C oder -60 °C betragen.The method disclosed herein may include the step of removing the fuel from the first pressure vessel and supplying it to the second pressure vessel only until the fuel temperature in the first pressure vessel reaches a fuel limit temperature. The fuel limit temperature is, in particular, a lower limit temperature. The fuel limit temperature is suitably chosen so that thermal damage from the pressure vessel system, in particular from the pressure vessel, can be ruled out with certainty. For example, the fuel limit temperature may be -30 ° C, -35 ° C, -40 ° C, -50 ° C or -60 ° C.
Die Brennstofftemperatur kann beispielsweise bestimmt werden, indem ein für die Brennstofftemperatur indikativer Wert erfasst wird. Dieser erfasste Wert kann in einer Ausgestaltung verglichen werden mit einem Wert, der indikativ ist für die Brennstoffgrenztemperatur. Beispielsweise kann die Brennstofftemperatur am Druckbehälterauslass, insbesondere am On-Tank-Valve, erfasst werden. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Temperatur der Druckbehälterinnenwand bzw. vom On-Tank-Valve selbst erfasst werden und mit einem entsprechenden Referenzwert für die Brennstoffgrenztemperatur verglichen werden.For example, the fuel temperature may be determined by detecting a value indicative of the fuel temperature. This detected value can be compared in one embodiment with a value that is indicative of the fuel limit temperature. For example, the fuel temperature at the pressure vessel outlet, in particular at the on-tank valve, can be detected. In a further embodiment, the temperature of the pressure vessel inner wall or by the on-tank valve itself can be detected and compared with a corresponding reference value for the fuel limit temperature.
Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach aus dem zweiten Druckbehälter Brennstoff entnommen und dem Energiewandler zugeführt wird, nachdem die Brennstofftemperatur im ersten Druckbehälter die Brennstoffgrenztemperatur erreicht hat. Vorteilhaft ist somit also sichergestellt, dass das Druckbehältersystem weiterhin Brennstoff für den mindestens einen Energiewandler des Kraftfahrzeugs auch dann bereitstellen kann, wenn aus dem ersten Druckbehälter nicht mehr entnommen werden kann. Mit anderen Worten kann das Verfahren also den Schritt umfassen, wonach die Entnahme aus dem ersten Druckbehälter unterbunden wird und mit der Entnahme aus dem zweiten Druckbehälter begonnen wird, falls die Temperatur vom Brennstoff im ersten Druckbehälter die Brennstoffgrenztemperatur erreicht oder überschreitet. Hierzu kann beispielsweise das erste Tankabsperrventil des ersten Druckbehälters geschlossen und gleichzeitig oder kurz danach das zweite Tankabsperrventil des zweiten Druckbehälters geöffnet werden.The method disclosed herein may include the step of extracting fuel from the second pressure vessel and delivering it to the energy converter after the fuel temperature in the first pressure vessel has reached the fuel limit temperature. Thus, it is thus advantageously ensured that the pressure vessel system can continue to provide fuel for the at least one energy converter of the motor vehicle even if it is no longer possible to remove it from the first pressure vessel. In other words, the method may thus comprise the step, after which removal from the first pressure vessel is stopped and removal from the second pressure vessel is started, if the temperature of the fuel in the first pressure vessel reaches or exceeds the fuel limit temperature. For this purpose, for example, the first Tankabsperrventil the first pressure vessel closed and at the same time or shortly thereafter, the second Tankabsperrventil the second pressure vessel are opened.
Besonders bevorzugt wird, gleichzeitig zur Brennstoffbereitstellung an den mindestens einen Energiewandler und nachdem die Brennstofftemperatur im ersten Druckbehälter die Brennstoffgrenztemperatur erreicht hat, der aus dem zweiten Druckbehälter entnommene Brennstoff dem ersten Druckbehälter teilweise wieder zugeführt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zu diesem Zeitpunkt die Temperatur vom Brennstoff im ersten Druckbehälter geringer ist als die Temperatur vom Brennstoff im zweiten Druckbehälter. Mithin erwärmt nun also der zweite Druckbehälter den ersten Druckbehälter.It is particularly preferred, at the same time for supplying fuel to the at least one energy converter and after the fuel temperature in the first pressure vessel has reached the fuel limit temperature, the fuel taken from the second pressure vessel partially fed back to the first pressure vessel. This is particularly advantageous if, at this time, the temperature of the fuel in the first pressure vessel is lower than the temperature of the fuel in the second pressure vessel. Consequently, the second pressure vessel now heats the first pressure vessel.
Gemäß der hier offenbarten Technologie kann dem mindestens einen Energiewandler in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennstofftemperatur im ersten und zweiten Druckbehälter entweder aus dem ersten Druckbehälter oder aus dem zweiten Druckbehälter Brennstoff bereitgestellt werden, wobei gleichzeitig aus dem Brennstoff bereitstellenden Druckbehälter weiterer Brennstoff entnommen und dem nicht Brennstoff bereitstellenden Druckbehälter zugeführt werden kann.According to the technology disclosed herein, fuel may be provided to the at least one energy converter depending on the respective fuel temperature in the first and second pressure vessels from either the first pressure vessel or the second pressure vessel, wherein at the same time from the fuel-providing pressure vessel removed further fuel and the non-fuel-providing pressure vessel can be supplied.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Druckbehältersystems; -
2 eine schematische Darstellung der Druck- und Temperaturverläufe; und -
3 eine schematisches Ablaufdiagramm.
-
1 a schematic representation of a pressure vessel system; -
2 a schematic representation of the pressure and temperature curves; and -
3 a schematic flow diagram.
Die
Die
Hier wird vereinfachend davon ausgegangen, dass zum Zeitpunkt t0 beide Druckbehälter
In dem hier dargestellten Beispiel wird nun angenommen, dass die Temperatur T2X vom Brennstoff im zweiten Druckbehälter
Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie eine Kraftstoffversorgungsanlage, insbesondere zur Versorgung mit Wasserstoff, die mehrere Druckbehälter bzw. Drucktanks umfasst. Die BrennstoffEntnahme kann parallel aus beiden Drucktanks gleichzeitig erfolgen. Sie kann aber auch zuerst aus einem Drucktank und dann aus dem anderen Drucktank erfolgen, beispielsweise wenn Grenzparameter in dem ersten Drucktank erreicht werden.In other words, the technology disclosed herein relates to a fuel supply system, in particular for supplying hydrogen, which comprises a plurality of pressure vessels or pressure tanks. The fuel extraction can take place simultaneously from both pressure tanks simultaneously. But it can also be done first from a pressure tank and then from the other pressure tank, for example, when limit parameters are reached in the first pressure tank.
Der Drucktank
Ab diesem Zeitpunkt t1 wird im Zeitraum t1 - t2 Brennstoff nur aus dem Drucktank
Gemäß der hier offenbarten Technologie ist zum Zeitpunkt t1 Drucktank
Die
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only, and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018201327.6A DE102018201327A1 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Method for removing fuel from a pressure vessel system with several pressure vessels and pressure vessel system |
PCT/EP2018/086107 WO2019145099A1 (en) | 2018-01-29 | 2018-12-20 | Method for removing fuel from a pressure vessel system having a plurality of pressure vessels and pressure vessel system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018201327.6A DE102018201327A1 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Method for removing fuel from a pressure vessel system with several pressure vessels and pressure vessel system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018201327A1 true DE102018201327A1 (en) | 2019-08-01 |
Family
ID=65009717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018201327.6A Pending DE102018201327A1 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Method for removing fuel from a pressure vessel system with several pressure vessels and pressure vessel system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018201327A1 (en) |
WO (1) | WO2019145099A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11541747B2 (en) | 2018-05-18 | 2023-01-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle having a pressure vessel, and operating method for a motor vehicle |
DE102023202382A1 (en) | 2023-03-16 | 2024-09-19 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for operating a fuel gas tank system, control device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10021681C2 (en) * | 2000-05-05 | 2002-06-13 | Messer Griesheim Gmbh | Energy storage system, in particular system for storing hydrogen |
DE102006017541A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Method for discharging high-pressure storage containers |
DE112005001903T5 (en) * | 2004-08-03 | 2007-08-02 | General Motors Corp., Detroit | System for supplying pressurized hydrogen to electrochemical cells |
DE102006009062B4 (en) * | 2005-03-01 | 2008-06-19 | General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit | Cryoadsorption collection vessel for evaporation loss compensation for liquefied gas storage |
DE102011117158A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg | Tank system for a motor vehicle and operating method therefor |
DE102012025509B3 (en) * | 2012-12-21 | 2014-04-10 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Cold start device for internal combustion engines for extracting compressed gas from pressure containers, has high-pressure container and low-pressure container, where pressure reducing valve is provided for expansion of gas |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8136557B2 (en) * | 2007-11-30 | 2012-03-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Warming for high pressure hydrogen gas storage cylinders utilizing the Joule-Thomson effect |
JP5440452B2 (en) * | 2010-08-31 | 2014-03-12 | スズキ株式会社 | Fuel cell system |
DE102012005689B3 (en) * | 2012-03-21 | 2013-08-22 | Audi Ag | Method for supplying a drive unit |
DE102014000713A1 (en) * | 2014-01-18 | 2015-07-23 | Daimler Ag | Method for removing high pressure stored gas |
-
2018
- 2018-01-29 DE DE102018201327.6A patent/DE102018201327A1/en active Pending
- 2018-12-20 WO PCT/EP2018/086107 patent/WO2019145099A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10021681C2 (en) * | 2000-05-05 | 2002-06-13 | Messer Griesheim Gmbh | Energy storage system, in particular system for storing hydrogen |
DE112005001903T5 (en) * | 2004-08-03 | 2007-08-02 | General Motors Corp., Detroit | System for supplying pressurized hydrogen to electrochemical cells |
DE102006009062B4 (en) * | 2005-03-01 | 2008-06-19 | General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit | Cryoadsorption collection vessel for evaporation loss compensation for liquefied gas storage |
DE102006017541A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Method for discharging high-pressure storage containers |
DE102011117158A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg | Tank system for a motor vehicle and operating method therefor |
DE102012025509B3 (en) * | 2012-12-21 | 2014-04-10 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Cold start device for internal combustion engines for extracting compressed gas from pressure containers, has high-pressure container and low-pressure container, where pressure reducing valve is provided for expansion of gas |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11541747B2 (en) | 2018-05-18 | 2023-01-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle having a pressure vessel, and operating method for a motor vehicle |
DE102023202382A1 (en) | 2023-03-16 | 2024-09-19 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for operating a fuel gas tank system, control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019145099A1 (en) | 2019-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2909524B1 (en) | Method for filling a fuel storage system of a motor vehicle | |
EP3722652B1 (en) | Storage container for low temperature liquefied gas | |
DE102006025656A1 (en) | Device for fuel storage and transport of cryogenic fuel | |
DE102007023821B4 (en) | Method for filling a cryogenic hydrogen storage container, in particular a motor vehicle | |
WO2018033295A1 (en) | Method for operating a valve of a pressure vessel system, and pressure vessel system | |
DE102018201327A1 (en) | Method for removing fuel from a pressure vessel system with several pressure vessels and pressure vessel system | |
DE102017213523A1 (en) | Pressure vessel system with a pressure compensation device | |
EP2035739A1 (en) | Method for operating a device for filling a container with cryogenically stored fuel | |
WO2017148604A1 (en) | Method for cooling a first cryogenic pressure vessel | |
EP1381807B1 (en) | Pressure container | |
DE102016217643A1 (en) | Pressure vessel system with a temperature monitoring device and method for monitoring a temperature | |
DE102015206782A1 (en) | Method for refueling a cryogenic pressure vessel of a motor vehicle | |
WO2019110515A1 (en) | Method for enabling refueling of a motor vehicle and motor vehicle | |
DE102012218856A1 (en) | Fuel storage system for motor vehicle, has auxiliary storage downstream check valve in supply line, which is closed during filling process of mail tank, and is attached toe supply line in such way that consumer is operated by fuel | |
DE102017217348A1 (en) | Pressure vessel system and method for supplying fuel from a pressure vessel system | |
DE102021103105A1 (en) | Device and method for equalizing pressure differences in a multi-tank system | |
DE102021108717A1 (en) | Method and device for controlling the refueling of a pressure vessel system | |
EP1846691B1 (en) | Method and device for filling pressure vessels with non-liquefied gases or gas mixtures | |
DE102017217347A1 (en) | Pressure vessel system and method for supplying fuel from a pressure vessel system | |
DE102020128478A1 (en) | Pressure vessel system and method for heating a pressure vessel and/or an extraction line of a pressure vessel | |
DE102015222781A1 (en) | A fuel cell system and method for cryogenically cooling a cathode feed heat exchanger | |
DE102018132268A1 (en) | Fuel supply system for the provision of fuel as well as a motor vehicle and method | |
DE102017217349A1 (en) | Pressure vessel system and method for supplying fuel from a pressure vessel system | |
DE102023200442A1 (en) | Method for operating a tank device for storing a gas fuel and tank device for storing a gas fuel | |
DE102016203330A1 (en) | Method for regulating the pressure of gas in a pressure vessel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |