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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Server und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Kraftstoffqualität in einem Kraftstofftank. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum prozesssicheren und unverzüglichen Ermitteln einer Kraftstoffqualität in einem Kraftstofftank, bei welcher auf bewegliche Teile weitestgehend verzichtet werden kann.
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Im Stand der Technik sind Sensoren bekannt, über welche der Füllstand und Informationen bezüglich des Zustandes eines in einem Kraftstofftank befindlichen Kraftstoffes mittels eines Schwimmers erhalten werden können.
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US 2011/0187529 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen der Kraftstoffqualität von Alkohol enthaltendem Kraftstoff, wobei die Dichte des Kraftstoffs gemessen und mit vordefinierten Werten verglichen wird.
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US 8,539,829 B2 offenbart einen magnetostriktiven Sensorkopf für ein Kraftstoffqualitätsüberwachungssystem. Über jeweilige Schwimmer können Phasenübergänge zwischen Gas und Kraftstoff bzw. Kraftstoff und Wasser lokalisiert werden.
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Während Schwimmer eine hochauflösende Lokalisierung eines Phasenübergangs in einem Krafttank ermöglichen, führen Verschmutzungen bzw. Beschädigungen mitunter zu falschen Messwerten oder dem Ausfall des Messsystems.
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Bei der Befüllung von Kraftstofftanks auf Tankstellen besteht grundsätzlich die Gefahr, dass vom Tankwagen versehentlich der falsche Kraftstofftyp in den Kraftstofftank gelangt. Wird einmal ein ungeeigneter/falscher Kraftstoff in den Kraftstofftank gefüllt, hat der Betreiber des Kraftstofftanks großes Interesse, dies so schnell wie möglich zu erkennen, um die Belieferung seiner Kunden und Folgeschäden zu vermeiden. Insbesondere können Motorschäden an durch falschen Kraftstoff betankten Fahrzeugen erhebliche wirtschaftliche Konsequenzen haben. Darüber hinaus muss vermischter Kraftstoff aufwendig entsorgt werden. Herkömmliche Füllstandssonden messen die Füllhöhe (wie oben beschrieben) indirekt über die Position eines dichteabhängigen Schwimmers. Damit ist keine Aussage über die Beschaffenheit des Kraftstoffs möglich. Optional am Messstab fixierte Dichteschwimmer können nur an dieser einen Stelle die Dichte messen. Insbesondere die Qualität geschichteter Tankinhalte kann daher nach dem Stand der Technik nur für die jeweilige Schicht ermittelt werden.
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Füllstandssonden der Fa. Hectronic aus der Baureihe „OptiLevel“ verwenden eine kapazitive Füllstandsmessung, bei welcher Sonden mit mehreren Segmenten (z.B. 10 Segmente) zur abschnittsweisen Füllstandsmessung vorgesehen sind. Mitunter sind auch Temperatursensoren und/oder Drucksensoren zur Bestimmung von Temperatur und Dichte in den Füllstandssonden enthalten.
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Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ermittlung von Kraftstofffüllstand und Kraftstoffqualität in einem Kraftstofftankprozess sicherer zu gestalten und eine mangelhafte Kraftstoffqualität möglichst rasch und zuverlässig zu erkennen, um geeignete Maßnahmen einleiten zu können. Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Kraftstoffqualität in einem Kraftstofftank für einen Energiehändler und/oder ein Fortbewegungsmittel und/oder eine stationäre Anlage (z.B. Blockheizkraftwerk, mobiler Tank o.ä.) gelöst. Der Kraftstoff kann insbesondere ein fossiler Kraftstoff sein, welcher optional jedoch nicht ausschließlich Wasser und/oder Alkohol und/oder Bio-Energieträgeranteile wie z.B. Biodiesel enthalten kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Kraftstoff um Benzin oder Diesel handeln. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl füllstandsabhängig vom Kraftstoff gefluteter elektrischer Kapazitäten. Mit anderen Worten werden die Kapazitäten in Abhängigkeit eines Kraftstoffpegels im Kraftstofftank vom Kraftstoff durchsetzt, so dass der Kraftstoff einen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der Kapazitäten nimmt. Die Kapazitäten können beispielsweise ein Elektrodenpaar umfassen. Optional kann beispielsweise eine einzelne Elektrode einer jeden Kapazität mit einer gemeinsamen Bezugselektrode als Kapazität zusammenwirken. Optional können auch jeweils einzelne Elektroden das Elektrodenpaar einer elektrischen Kapazität bilden. Die dielektrischen Eigenschaften des Kraftstoffs, welcher zwischen den Elektroden befindlich ist, sowie der elektrische Widerstand und andere Eigenschaften werden erfindungsgemäß genutzt, um Aufschluss auf die Kraftstoffqualität zu erhalten. Hierzu ist auch eine Temperatursensoranordnung zur Messung einer Kraftstofftemperatur vorgesehen. Die Temperatursensoranordnung kann insbesondere eingerichtet sein, die Temperatur des Kraftstoffs im Bereich einer jeweiligen elektrischen Kapazität zu ermitteln. Insbesondere kann er daher in räumlicher Nähe zu einer jeweiligen Kapazität, äußerst bevorzugt zwischen den Elektroden eines Elektrodenpaars angeordnet sein. Zudem ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche eingerichtet ist, eine Kapazitätsveränderung zwischen den Elektroden eines der Elektrodenpaare aufgrund des Kraftstoffs zu ermitteln. Beispielsweise kann eine Kapazitätsveränderung im Zuge eines Betankungsvorgangs des Kraftstofftanks erfolgen. Während dieser Stand der Technik bereits zur Füllstandsermittlung ermittelt worden ist, wird in erfindungsgemäßer Weise aufgrund der Kapazitätsveränderung z.B. in Abhängigkeit der Kraftstofftemperatur und/oder durch abschnittsweisen Vergleich der Kapazitäten und/oder anhand einer vordefinierten Referenz die Kraftstoffqualität und/oder eine Wahrscheinlichkeit für eine schlechte/unzureichende Kraftstoffqualität ermittelt. Hierbei wird zumindest die elektrische Kapazität zwischen den Elektroden eines Elektrodenpaares in Abhängigkeit der Kraftstofftemperatur verwendet, um die Kraftstoffqualität zu ermitteln. Zumindest wird ein Parameter der Kraftstoffqualität ermittelt. Beispielsweise kann ein Anteil gelösten Wassers, ein Ethanol Gehalt, o.ä., ermittelt werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann durch eine auf mechanisch bewegliche Teile verzichtende Vorrichtung verwendet werden, um eine Kraftstoffqualität zu ermitteln.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Vielzahl vom Kraftstoff gefluteter elektrischer Kapazitäten kann nach Art eines mehrsegmentigen Rohrkondensators, als mehrsegmentige starre oder flexible Leiterplatten mit Leiterbahnen als Elektroden oder als parallel zueinander angeordnete Stäbe bzw. Profilsegmente ausgestaltet sein. Beim mehrsegmentigen Rohrkondensator stellen konzentrische Rohrabschnitte (insbesondere zylindrische Rohrabschnitte) die Elektrodenpaare dar. Besonders kostengünstig können die oben genannten Leiterbahnen auf Leiterplatten in einem vordefinierten Abstand zueinander und mit einer vordefinierten Oberfläche als Elektroden verwendet werden. Insbesondere können die Elektroden auf einem im Wesentlichen nichtleitenden Substrat angeordnet sein, um einen vordefinierten Abstand zueinander einzuhalten und somit in vordefinierter Weise auf unterschiedliche Kraftstoffqualitäten mit einer Kapazitätsveränderung zu reagieren.
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Die Temperatursensoranordnung kann eingerichtet sein, die Temperatur des Kraftstoffes im Bereich der Kapazitäten zu messen. Auf diese Weise kann eine hinreichend ähnliche Temperatur des gemessenen Kraftstoffs und des zwischen den Elektroden des Elektrodenpaares befindlichen Kraftstoffes sichergestellt werden. Beispielsweise kann der Sensor hierzu direkt am Tankstutzen bzw. am Füllrohr während des Betankungsvorgangs angeordnet werden, um die Temperatur des frisch hinzukommenden Kraftstoffes unabhängig von derjenigen Temperatur zu messen, welche der ohnehin bereits im Kraftstofftank enthaltene Kraftstoff aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatursensoranordnung eine Vielzahl Temperatursensoren aufweisen, welche eingerichtet ist, die Kraftstofftemperatur in einem jeweiligen Bereich der Vielzahl der Kapazitäten separat zu messen. Auf diese Weise kann bevorzugt in jeder Kapazität eine separate Kraftstofftemperatur gemessen werden und zur Ermittlung der Kraftstoffqualität mit der entsprechenden Kapazitätsveränderung in Beziehung gesetzt werden. Mit anderen Worten kann für eine Vielzahl füllstandsabhängig vom Kraftstoff gefluteter elektrischer Kapazitäten eine räumlich und zahlenmäßig korrespondierende Anzahl Temperatursensoren vorgesehen sein, um für mehrere, bevorzugt sämtliche, Segmente der Vorrichtung zueinander korrespondierende Messwerte ermitteln zu können.
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Das Ermitteln der Kraftstoffqualität kann insbesondere eine Klassifikation dahingehend umfassen, inwiefern der Kraftstoff eine vordefinierte chemische Zusammensetzung (z.B. Diesel/Benzin/Super Plus) aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann ein vordefinierter Alterungszustand für den Kraftstoff im Bereich des jeweiligen Segmentes ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine vordefinierte Menge gelösten Wassers (z.B. in Diesel bzw. E10) und/oder Ethanols durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine vordefinierte Temperatur als Parameter der Kraftstoffqualität ermittelt werden.
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Die für die Ermittlung der Kraftstoffqualität verwendete Referenz kann einen vordefinierten Wert und/oder eine vordefinierte Werteschar und/oder einen zeitlichen Verlauf eines Qualitätsparameters repräsentieren. Die vordefinierte Referenz kann beispielsweise eine Kraftstofftemperatur, eine gemessene Kapazität, einen gemessenen Leitwert/Widerstand und optional andere Größen zueinander in Beziehung setzen, wobei zu einer jeden Referenz ein Qualitätsindex abgespeichert sein kann. Der Qualitätsindex gibt Auskunft über die Kraftstoffqualität, so dass die gemessenen Parameter über die vordefinierte Referenz zur Ermittlung der Kraftstoffqualität verwendet werden können. Insbesondere kann die Referenz zur Ermittlung der Kraftstoffqualität verwendet werden. Insbesondere kann die Referenz einen zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Messwert repräsentieren. Hierzu kann beispielsweise der zeitliche Verlauf der Kraftstoffqualität über der Zeit aufgezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich können an anderen Orten/in anderen Kraftstofftanks ermittelte Messwerte als vordefinierte Referenzen verwendet werden. Beispielsweise können in einer Vielzahl Kraftstofftanks ermittelte Messwerte zueinander in Beziehung gesetzt (z.B. durch Mittelwertbildung oder Standardabweichung, etc.) werden und zur Beurteilung der Kraftstoffqualität des vorliegenden Kraftstoffes verwendet werden. Auf diese Weise können in anderen Regionen gelagerte/hinzugefügte Kraftstoffe und korrespondierende Analyseergebnisse verwendet werden, um die Kraftstoffqualität des vorliegenden Kraftstoffes zu verwenden.
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In Abhängigkeit der Kraftstoffqualität kann die Auswerteeinheit eine Signalisierung an einen Anwender ausgeben, durch welche der Anwender über die Kraftstoffqualität des vorliegenden Kraftstoffes informiert wird. Die Signalisierung kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Beispielsweise kann die Signalisierung internetvermittelt und/oder via Mobilfunk zum Anwender gelangen. Die Signalisierung kann ein Alarmsignal umfassen, um ein schnelles Eingreifen des Anwenders zu ermöglichen. Jedoch kann die Signalisierung auch Qualitätsindizes für den Kraftstoff über der Zeit melden, so dass anwenderseitig eine Dokumentation über der Zeit (z.B. zum Zwecke der Nachweise einer einwandfreien Kraftstoffqualität) erstellt werden kann. Insbesondere eine problematische Qualität eines jüngst in den Kraftstofftank eingefüllten Kraftstoffes kann somit vom Anwender erkannt werden, so dass dieser rechtzeitig und vor dem Eintritt von Folgeschäden geeignete Maßnahmen einleiten kann. Ein Anwender kann beispielsweise ein Energielieferant, ein (stationärer) Energiehändler oder ein Kunde des Energiehändlers sein.
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Die Auswerteeinheit kann weiter eingerichtet sein, einen Dichtsensor (z.B. ein Drucksensor, welcher eingerichtet ist, den hydrostatischen Druck sowie den Füllstand des Kraftstoffes zu ermitteln und alternativ oder zusätzlich eine Schwinggabel) und alternativ oder zusätzlich einen Drucksensor auszuwerten, so dass die Auswerteeinheit eine Kraftstoffqualität in Abhängigkeit einer Dichte des Kraftstoffs ermitteln kann. Mit anderen Worten wird die Dichte in Verbindung mit der Temperatur und der Kapazitätsveränderung zur Bewertung der Kraftstoffqualität herangezogen. Unter dem Begriff „Kraftstoffqualität“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine solche Größe verstanden, welche Aufschluss über die Eignung des Kraftstoffes zur Verwendung in vorgesehener Weise bzw. für die vorgesehenen Zwecke erlaubt. Auch für die Kraftstoffdichte kann eine Referenz in Form eines vordefinierten Wertes und/oder in Form einer vordefinierten Werteschar und/oder in Form eines zeitlichen Verlaufs und/oder ein zu einem früheren Zeitpunkt bzw. an einem anderen Ort ermittelter Messwert als Referenz vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann die derart vordefinierte Referenz in Verbindung mit dem gemessenen Dichtewert des Kraftstoffs verwendet werden, um Aufschluss auf die Kraftstoffqualität zu erhalten.
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Auch der elektrische Leitwert bzw. der elektrische Widerstand des Kraftstoffes kann (z.B. frequenzabhängig) ermittelt werden und zur Bestimmung der Kraftstoffqualität in Verbindung mit den Eigenschaften „Kapazitätsveränderung“ und „Kraftstofftemperatur“, insbesondere auch Kraftstoffdichte, herangezogen werden. Hierzu kann eine frequenzvariable Spannung zwischen den Elektroden eines Elektrodenpaares angelegt werden und eine frequenzabhängig definierte Referenz für den Leitwert bzw. den Widerstand (insbesondere in Abhängigkeit des Füllstandes) zur Bewertung der Kraftstoffqualität verwendet werden. Auch für den Leitwert gilt, dass ein vordefinierter Referenzwert bzw. eine vordefinierte Werteschar, ein zeitlicher Verlauf und/oder ein zu einem früheren Zeitpunkt und/oder an einem anderen Ort ermittelter Messwert als Referenz herangezogen werden kann, um die Kraftstoffqualität aufzuzeichnen. Um die Erkenntnisse einer Vielzahl von Kraftstofftanks und in erfindungsgemäßer Weise ermittelter Kraftstoffqualitätsindizes bei der Bewertung der vorliegenden Kraftstoffqualität zu verwenden, kann die Auswerteeinheit eingerichtet sein, ein Signal repräsentierend die Kraftstoffqualität automatisch an einen Server zu senden. Der Server kann eingerichtet sein, eine Vielzahl von Signalen repräsentierend die Kraftstoffqualität in unterschiedlichen Tanks und/oder zu unterschiedlichen Zeiten zu sammeln und bei der Ermittlung der Kraftstoffqualität bzw. jeweiliger Referenzen zugrunde zu legen. Auf diese Weise können in einem auch als „Big Data“ genannten Konzept Abhängigkeiten unterschiedlicher Kraftstoffeigenschaften für die Ermittlung der Kraftstoffqualität herangezogen werden. Beispielsweise kann die Veränderung der Kraftstoffqualität eines Kraftstoffes in einem Tanklastzug auf der Fahrt von einer belieferten Tankstelle zu einer zweiten zu beliefernden Tankstelle ermittelt werden. Entsprechendes gilt für weitere Tankstellen und andere erfindungsgemäß ausgestattete Abnehmer für Kraftstoff. Selbstverständlich gilt dies ebenfalls für erfindungsgemäß ausgestattete Fortbewegungsmittel, deren Traktionsenergietank eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist.
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Mittels der vorliegenden Erfindung kann die Kraftstoffqualität bereits bei der Anlieferung an die Tankstelle oder der Betankung eines Fahrzeugs bewertet und gegebenenfalls zur Alarmgabe verwendet werden. Die Wahrscheinlichkeit für eine unzureichende Qualität kann durch einzelne oder kombinierte, nachfolgend beschriebene Schritte verringert werden:
- Erfindungsgemäß kann eine unerwünschte Vermischung von Kraftstoffen (z.B. versehentlich Benzin in den Dieseltank geleitet oder eine andere Vermischung) durch einen von der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemessenen Qualitätsindex erkannt werden. Hierzu kann die Vorrichtung den Zustand vor der Lieferung mit den aktuellen Werten vergleichen. Driften die Werte in vordefinierter Weise auseinander, kann ein Alarm ausgegeben werden. Der Qualitätsindex kann aus der Permittivität des Kraftstoffs (Dielektrizitäts-Wert) der verschiedenen Segmente, optional kombiniert mit der Messung des komplexen Leitwerts des Kraftstoffs und/oder der Dichte ermittelt werden. Zudem kann die Vermischung von Kraftstoffen (z.B. versehentlich Benzin in Dieseltank geleitet oder eine andere Vermischung) durch Auswerten der Dichte (Wegdriften der Dichte, Auswerten des Dichte-Gradienten über der Zeit, etc.) erkannt werden. Im Stand der Technik werden entsprechende Aussagen über den Füllstand und die Dichte über den Schwimmer gemessen bzw. ermittelt. Hierbei misst ein Dichteschwimmer nur die Dichte im Bereich des Schwimmers, was auch als „Spot“-Messung bezeichnet wird. Bei vermischten Kraftstoffen bestehen jedoch in unterschiedlichen Höhen unterschiedliche Dichten. Damit kann ein Schwimmer nur begrenzt erkennen, ob eine Vermischung vorliegt. Wird versehentlich Benzin in einen Dieseltank gefüllt, sammelt sich das leichtere Benzin oben, während der schwerere Diesel sich weiter unten absetzt. Der DichteSchwimmer am unteren Ende der Sonde kann in diesem Fall nur begrenzt eine Änderung ermitteln.
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Der o.g. Drucksensor einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen misst den hydrostatischen Differenzdruck zur Tankatmosphäre und integriert die Dichte über den gesamten Füllstand. Damit ist schnell messbar, ob Benzin in einen Dieseltank gefüllt oder umgekehrt Diesel in einen Benzintank gefüllt wurde.
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Zudem kann eine minderwertige Kraftstoffqualität durch einen unabsichtlich zu hohen Wasseranteil im Kraftstoff erkannt werden. Dies kann dann der Fall sein, wenn die Zunahme des freien Wassers am Tankboden ermittelt wird. Entsprechend kann auch gepanschter Kraftstoff (absichtlich hinzugefügte andere Flüssigkeiten) durch Auswerten einzelner oder kombinierter Messungen ermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch das „Weglaufen“ des Qualitätsindizes oder durch die Zunahme des freien Wassers am Tankboden oder durch die Zunahme der Dichte oder durch die Kombination mehreren der vorgenannten Kraftstoffparameter erkannt werden.
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Zudem kann eine Qualitätsverschlechterung gelagerten Kraftstoffes auf Tankstellen bzw. in stationären oder mobilen Tanks über der Zeit bewertet werden und ein Alarm im Falle einer hinreichend hohen Wahrscheinlichkeit für eine schlechte/unzureichende Qualität durch einzelne oder kombinierte, oben beschriebene Verfahren, erfolgen. Die mittels der o.g. erfindungsgemäßen Vorrichtung ermittelten Messwerte können über der Zeit miteinander verglichen werden, um Änderungen des Anteils an gelöstem Wasser zu erkennen. Dies kann beispielsweise durch zu hohe Luftfeuchtigkeit, Eindringen von Wasser durch undichte Domschächte, etc., verursacht sein. Bei Benzin mit Ethanol-Beimischung kann beispielsweise eindringendes Wasser Ethanol „auswaschen“ und sich am Boden als Wasser-Ethanol-Mischung sammeln. Eine Veränderung des Ethanolgehaltes hat Einfluss auf die grundsätzlichen Eigenschaften des Kraftstoffs wie Oktanzahl, etc.
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Bei Benzin mit Ethanol-Beimischung kann sich schleichend der Wassergehalt erhöhen, bis eine kritische Grenze erreicht ist, bei welcher sich eine größere Menge Ethanol von Kraftstoff trennen kann. Die Folgen sind entsprechend den oben genannten. Der unbrauchbare Kraftstoff muss aufwendig entsorgt werden, um zu vermeiden, dass Kunden diesen tanken und Motorschäden eintreten. Im Falle von Diesel mit unterschiedlichem Bioanteil oder reinem Biokraftstoff können sich an der Phasengrenze zum Wasser Bakterien, Hefen oder Pilze entwickeln. Diese oder deren Zersetzungsprodukte verursachen Störungen durch das Absetzen in Filtern.
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Mittels der vorliegenden Erfindung kann eine Kraftstoffqualitätsveränderung bewertet werden und Alarm gegeben werden, wenn eine hinreichende Wahrscheinlichkeit für eine inakzeptable Verschlechterung gegeben ist, damit geeignete Maßnahmen eingeleitet werden können. Insbesondere in Verbindung mit einer gemeinsamen Big-Data-Analyse von Messdaten einer Vielzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen können Muster erkannt werden, aus denen sich eine Aussage zur Qualität des Kraftstoffs und zu deren Veränderung ableiten lässt. Die Erkenntnisse aus diesen Analysen können in die Berechnung des von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemessenen/ermittelten Qualitätskenngröße/ Qualitätsindizes einfließen, um die Wahrscheinlichkeit für das Zutreffen einer Qualitätsaussage zu verbessern.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Server vorgeschlagen, welcher eingerichtet ist, Signale einer Vielzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen zu empfangen, in Verbindung miteinander auszuwerten und alternativ oder zusätzlich eine aktualisierte Referenz für die Vorrichtungen zu erzeugen. Insbesondere kann die aktualisierte Referenz für die o.g., erfindungsgemäßen Vorrichtungen ab Erhalt für die Beurteilung der Kraftstoffqualität herangezogen werden, um die zwischenzeitlich erlangten Erkenntnisse in die Kraftstoffqualitätsermittlung gemäß der vorliegenden Erfindung einzubeziehen. Die Auswertung kann über Big-Data und/oder künstliche Intelligenz (K.I.) und/oder über Machine Learning erfolgen. Bei diesen Verfahren werden Abhängigkeiten zwischen den zu unterschiedlichen Zeitpunkten und/oder an unterschiedlichen Orten gemessenen Parameter gelernt, um gegebenenfalls anhand eines einzelnen erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftstofftanks nicht ersichtliche Zusammenhänge erkennen/entdecken zu können.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung von Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines Fortbewegungsmittels, in welchem ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer Traktionsenergiequalität vorgesehen ist; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Energiehändlers, in dessen Kraftstofftank ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen und zur Kommunikation mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Servers eingerichtet ist.
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1 zeigt einen PKW 10 als Ausführungsbeispiel eines Fortbewegungsmittels, in dessen Kraftstofftank 2 enthaltener Kraftstoff die Elektrodenpaare vom Kraftstoff 1 gefluteter elektrischer Kapazitäten 3a bis 3e sowie korrespondierend zu den Elektrodenpaaren angeordnete Temperatursensoren 4a bis 4e einer Temperatursensoranordnung 4 flutet. Die Vielzahl 3 vom Kraftstoff gefluteter elektrischer Kapazitäten 3a bis 3e sind nach Art flexibler Leiterplatten mit Leiterbahnen als Elektroden ausgestaltet. Jeweilige Temperatursensoren 4a bis 4e der Temperatursensoranordnung 4 sind unmittelbar neben den Kapazitäten 3a bis 3e angeordnet, so dass die Temperaturmesswerte hinreichend repräsentativ für die Temperatur des die elektrischen Kapazitäten 3a bis 3e flutenden Kraftstoffs 1 sind. Sowohl die Temperatursensoranordnung 4 als auch die Vielzahl 3 vom Kraftstoff 1 gefluteter elektrischer Kapazitäten 3a bis 3e sind über elektrische Leitungen mit einem elektronischen Steuergerät 5 als Auswerteeinheit verbunden. Das elektronische Steuergerät 5 ist seinerseits informationstechnisch mit einer Antenne 6 als Sende-/Empfangseinrichtung verbunden, wodurch der PKW 10 imstande ist, die ermittelten Messwerte und Erkenntnisse datentechnisch mit einem in 2 dargestellten Server 8 zu teilen. Zusätzlich zum im Stand der Technik grundsätzlich bekannten Prinzip der Füllstandsermittlung auf Basis mehrsegmentiger Kapazitäten kann durch die erfindungsgemäße Auswertung der Messwerte auch die Kraftstoffqualität ermittelt und bewertet werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit der Kraftstoffqualität der Motorstart verhindert werden, um einen Motorschaden aufgrund unzureichender Kraftstoffqualität zu vermeiden.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Energiehändlers, in dessen Kraftstofftank 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist. Im Kraftstofftank 2 befindet sich eine mehrsegmentige Stabanordnung vom Kraftstoff 1 gefluteter elektrischer Elektrodenpaare bzw. Kapazitäten 3a bis 3e. In unmittelbarer räumlicher Nähe der Vielzahl 3 elektrischer Kapazitäten 3a bis 3e befindet sich eine Temperatursensoranordnung 4 mit Temperatursensoren 4a bis 4e, über welche die Temperatur frisch eingefüllten Kraftstoffs 1 im Bereich der elektrischen Kapazitäten 3a bis 3e ermittelt werden kann. Zudem ist eine Vielzahl Druck-oder Dichtesensoren 13a bis 13e im Bereich der Temperatursensoranordnung 4 bzw. der Vielzahl 3 elektrischer Kapazitäten 3a bis 3e vorgesehen. Mittels der Drucksensoren 13a bis 13e kann an ortsfesten Positionen der hydrostatische Druck bzw. der Füllstand des Kraftstoffs 1 ermittelt werden. Die Messwerte der vorgenannten Elemente werden über informationstechnische Leitungen einem elektronischen Steuergerät 5 als Auswerteeinheit zugeführt, wodurch die Auswerteeinheit die Kapazitätsveränderung zwischen den Elektroden eines der Elektrodenpaare aufgrund des eingefüllten Kraftstoffs 1 ermitteln und in Abhängigkeit der Kraftstofftemperatur anhand einer vordefinierten Referenz die Kraftstoffqualität des Kraftstoffs 1 ermitteln kann. Über der Zeit ermittelte Kraftstoffqualitätsindizes werden vom Elektronischen Steuergerät 5 einerseits an einen Sendemasten 7 eines Mobilkommunikationsanbieters und von diesem weiter an einen Server 8 und andererseits an eine Antenne 6 eines Kassenhäuschens 9 des Energiehändlers 11 als Anwender gesendet. Der Server 8 sammelt die Parameter und ermittelten Qualitätsindizes einer Vielzahl (nicht sämtlich dargestellter) Kraftstofftanks 2, um aktualisierte Referenzen für die Ermittlung und Bewertung der Kraftstoffqualität bereitzustellen. Der Energiehändler 11 sammelt eine Historie der ermittelten Kraftstoffqualitätsindizes, um die einwandfreie Qualität des von ihm verkauften Kraftstoffes zu dokumentieren. Sofern einmal die Qualität des in den Kraftstofftank 2 eingefüllten Kraftstoffs 1 nicht hinreichend ist, wird der Energiehändler 11 mittels einer Alarmglocke 12 darüber in Kenntnis gesetzt, dass der Tanklastzug 20 den falschen bzw. inakzeptablen Kraftstoff 1 in den Kraftstofftank 2 einfüllt und unter allen Umständen einen Weiterverkauf des im Kraftstofftank 2 befindlichen Kraftstoffs 1 zu verhindern ist.
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Auf diese Weise können Folgeschäden an den Fortbewegungsmitteln der Kunden des Energiehändlers 11 vermieden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftstoff
- 2
- Kraftstofftank
- 3
- Vielzahl Kapazitäten
- 3a bis 3e
- Kapazitäten
- 4
- Temperatursensoranordnung
- 4a bis 4e
- Temperatursensoren
- 5
- elektronisches Steuergerät
- 6
- Antenne
- 7
- Sendemast
- 8
- Server
- 9
- Kassenhäuschen
- 10
- PKW
- 11
- Energiehändler
- 12
- Alarmglocke
- 13a bis 13e
- Druck- oder Dichtesensoren
- 20
- Tanklastzug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2011/0187529 A1 [0003]
- US 8539829 B2 [0004]
