DE102019200899A1 - Storage arrangement for a vehicle for storing and dispensing a pressurized gas and vehicle with a storage arrangement - Google Patents

Storage arrangement for a vehicle for storing and dispensing a pressurized gas and vehicle with a storage arrangement Download PDF

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Jaume Sanchez
Franz Hofmann
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Audi AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung (1) für ein Fahrzeug (10) zum Speichern und Abgeben eines Druckgases mit:- einem Druckgasspeicher (3),- einem luftdichten Gehäuse (2) zur Aufnahme des Druckgasspeichers (3), wobei das Gehäuse (2) mit einem Lufteinlass (4) und einem Luftauslass (5) ausgebildet ist,- einem in dem Lufteinlass (4) des Gehäuses (2) angeordneten Lüfter (4.1) zur Luftansaugung in das Gehäuse (2), und- einem in dem Luftauslass (5) des Gehäuses (2) angeordneten Gas-Sensor (5.1) zur Detektion der Gas-Konzentration des aus dem Luftauslass (5) strömenden Luftstromes (L).The invention relates to a storage arrangement (1) for a vehicle (10) for storing and discharging a compressed gas, comprising: is designed with an air inlet (4) and an air outlet (5), - a fan (4.1) arranged in the air inlet (4) of the housing (2) for air intake into the housing (2), and - one in the air outlet (5 ) of the housing (2) arranged gas sensor (5.1) for detecting the gas concentration of the air flow (L) flowing out of the air outlet (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung für ein Fahrzeug zum Speichern und Abgeben eines Druckgases. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung.The invention relates to a storage arrangement for a vehicle for storing and dispensing a compressed gas. The invention further relates to a vehicle with a storage arrangement according to the invention.

Anordnungen zum Speichern von Gas unter hohem Druck sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt und dienen bspw. zum Speichern von Erdgas oder Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge und/oder HybridFahrzeuge mit einem Gasmotor. Druckgasspeicher sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. So sind flaschenförmige Speicher mit einem vergleichsweise großen Durchmesser im Verhältnis zu ihrer Länge bekannt. Sogenannte Rohrspeicher, die flaschenförmig mit einem kleinen Durchmesser im Verhältnis zur Länge ausgeführt sind, werden zu einem modularen Druckbehälter als Druckgasspeicher gefaltet.Arrangements for storing gas under high pressure are known from the general prior art and are used, for example, for storing natural gas or hydrogen for fuel cell vehicles and / or hybrid vehicles with a gas engine. Compressed gas stores are known in various designs. Bottle-shaped stores with a comparatively large diameter in relation to their length are known. So-called pipe accumulators, which are bottle-shaped with a small diameter in relation to the length, are folded into a modular pressure vessel as a compressed gas accumulator.

Die Herstellung solcher mäanderförmigen Rohrspeicher zum Speichern und Abgeben eines Druckgases sowie dessen Anordnung in einem Gehäuse ist bspw. aus der WO 2016/205372 A2 und der WO 2017/0 96283 A1 bekannt. Die Anordnung eines von einem Gehäuse aufgenommenen mäanderförmig gefalteten Rohrspeichers in einem Fahrzeug beschreibt die WO 2018/183764 A1 .The manufacture of such meandering tubular storage for storing and dispensing a compressed gas and its arrangement in a housing is, for example, from the WO 2016/205372 A2 and the WO 2017/0 96283 A1 known. The arrangement of a pipe storage accommodated in a meandering configuration in a vehicle describes the WO 2018/183764 A1 .

Das Problem bei Gehäusen mit einem Druckgasspeicher besteht darin, dass das gespeicherte Gas, bspw. Wasserstoff aus dem Druckgasspeicher, bspw. aufgrund eines Lecks entweichen kann, was vermieden werden soll. The problem with housings with a compressed gas storage device is that the stored gas, for example hydrogen, can escape from the compressed gas storage device, for example due to a leak, which should be avoided.

Ausgehend von diesem Problem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Speicheranordnung für ein Fahrzeug zum Speichern und Abgeben eines Druckgases zu schaffen, mit welcher zum einen eine hohe Gas-Konzentration in dem Gehäuse weitestgehend vermieden wird und zum anderen eine auftretende Leckage in dem Druckgasspeicher festgestellt werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Speicheranordnung anzugebenBased on this problem, the object of the invention is to provide a storage arrangement for a vehicle for storing and dispensing a compressed gas, with which, on the one hand, a high gas concentration in the housing is largely avoided and, on the other hand, any leakage occurring in the compressed gas storage is determined can be. Furthermore, it is an object of the invention to provide a vehicle with such a storage arrangement

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Speicheranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The first-mentioned object is achieved by a memory arrangement having the features of patent claim 1.

Eine solche Speicheranordnung für ein Fahrzeug zum Speichern und Abgeben eines Druckgases besteht aus folgenden Komponenten:

  • - einem Druckgasspeicher,
  • - einem luftdichten Gehäuse zur Aufnahme des Druckgasspeichers, wobei das Gehäuse mit einem Lufteinlass und einem Luftauslass ausgebildet ist,
  • - einem in dem Lufteinlass des Gehäuses angeordneten Lüfter zur Luftansaugung in das Gehäuse, und
  • - einem in dem Luftauslass des Gehäuses angeordneten Gas-Sensor zur Detektion der Gas-Konzentration des aus dem Luftauslass strömenden Luftstromes.
Such a storage arrangement for a vehicle for storing and dispensing a compressed gas consists of the following components:
  • - a compressed gas storage,
  • an airtight housing for accommodating the compressed gas store, the housing being designed with an air inlet and an air outlet,
  • a fan arranged in the air inlet of the housing for air intake into the housing, and
  • - A gas sensor arranged in the air outlet of the housing for detecting the gas concentration of the air flow flowing out of the air outlet.

Bei einer solchen Speicheranordnung wird über den Lufteinlass und den Luftauslass mittels eines Lüfters ein durch das Gehäuse strömender Frischluftstrom erzeugt, der gegebenenfalls Leckage-Gas abführt. Der in dem Luftauslass integrierte Gas-Sensor liefert die Information, ob eine Leckage und welcher Grad einer Leckage vorliegt. Somit kann bei dieser Speicheranordnung die Dichtigkeit des Druckgasspeichers kontinuierlich überprüft werden.In such a storage arrangement, a fresh air stream flowing through the housing is generated via the air inlet and the air outlet by means of a fan, which optionally discharges leakage gas. The gas sensor integrated in the air outlet provides information as to whether there is a leak and what degree of leakage is present. With this storage arrangement, the tightness of the compressed gas storage device can thus be continuously checked.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind der Lufteinlass und der Luftauslass an diametral gegenüberliegenden Innenwandungen des Gehäuses in der von der Fahrzeuglängsachse und Fahrzeugquerachse des Fahrzeugs aufgespannten Ebene in dem Gehäuse angeordnet. Damit ist sichergestellt, dass der erzeugte Frischluftstrom den gesamten Innenraum des Gehäuses vollständig durchströmt.According to a preferred development of the invention, the air inlet and the air outlet are arranged in the housing on diametrically opposite inner walls of the housing in the plane spanned by the longitudinal and transverse axes of the vehicle. This ensures that the fresh air flow generated completely flows through the entire interior of the housing.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass

  • - das Gehäuse einen Deckel als Abdeckung und einen Boden als Unterfahrschutz des Druckgasspeichers aufweist, und
  • - der Lufteinlass im Deckel oder im Boden angeordnet ist.
According to an advantageous development of the invention, it is provided that
  • - The housing has a lid as a cover and a bottom as underride protection of the compressed gas storage, and
  • - The air inlet is located in the lid or in the bottom.

Dies bietet den Vorteil, dass der Ort des Lufteinlasses an bauliche und konstruktive Gegebenheiten des Fahrzeugs angepasst werden kann.This offers the advantage that the location of the air intake can be adapted to the structural and structural conditions of the vehicle.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass

  • - das Gehäuse einen Deckel als Abdeckung und einen Boden als Unterfahrschutz des Druckgasspeichers aufweist, und
  • - der Luftauslass im Deckel oder im Boden angeordnet ist.
Another advantageous embodiment of the invention provides that
  • - The housing has a lid as a cover and a bottom as underride protection of the compressed gas storage, and
  • - The air outlet is located in the lid or in the bottom.

Auch diese Ausgestaltung der Erfindung bietet den Vorteil, dass der Ort des Luftauslasses an bauliche und konstruktive Gegebenheiten des Fahrzeugs angepasst werden kann.This embodiment of the invention also offers the advantage that the location of the air outlet can be adapted to the structural and structural conditions of the vehicle.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Rahmenträger vorgesehen, welcher zusammen mit einem Boden und einem Deckel das luftdichte Gehäuse bildet, wobei der Lufteinlass und der Luftauslass im Rahmenträger angeordnet sind. According to another advantageous development of the invention, a frame carrier is provided which, together with a base and a cover, forms the airtight housing, the air inlet and the air outlet being arranged in the frame carrier.

Schließlich ist nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein weiterer Lüfter im Luftauslass angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass ein stabiler und starker Luftstrom durch das luftdichte Gehäuse entsteht.Finally, according to a further preferred embodiment of the invention, a further fan is arranged in the air outlet. This offers the advantage that a stable and strong air flow is created through the airtight housing.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Druckgasspeicher als mäanderförmiger Rohrspeicher ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the compressed gas store is designed as a meandering tubular store.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.The second object is achieved by a vehicle having the features of claim 8.

Ein solches Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass

  • - die Speicheranordnung einen in einem luftdichten Gehäuse angeordneten Druckgasspeicher aufweist, wobei das Gehäuse einen Lufteinlass mit einem Lüfter zur Luftansaugung und einen Luftauslass mit einem Gas-Sensor zur Detektion der Gas-Konzentration des aus dem Luftauslass strömenden Luftstromes aufweist, und
  • - das Gehäuse zumindest teilweise aus Karosseriebauteilen des Fahrzeugs aufgebaut ist.
Such a vehicle with a storage arrangement according to the invention is characterized in that
  • the storage arrangement has a compressed gas storage arranged in an airtight housing, the housing having an air inlet with a fan for air intake and an air outlet with a gas sensor for detecting the gas concentration of the air flow flowing out of the air outlet, and
  • - The housing is at least partially constructed from body components of the vehicle.

Eine solche Speicheranordnung ist optimal in die Karosseriestruktur des Fahrzeugs integriert, wobei der in das Gehäuse über den Lufteinlass angesaugte Frischluftstrom bspw. über den Vorderwagen bereitgestellt werden kann.Such a storage arrangement is optimally integrated into the body structure of the vehicle, and the fresh air flow drawn into the housing via the air inlet can be provided, for example, via the front end.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Lufteinlass am frontseitigen Ende des Gehäuses und der Luftauslass am rückseitigen Ende des Gehäuses angeordnet. Das Gehäuse ist vorteilhafterweise aus einem Rahmenträger, einem Boden und einem Deckel aufgebaut, wobei zumindest der Rahmenträger aus Karosseriebauteilen besteht.According to a particularly advantageous development of the invention, the air inlet is arranged at the front end of the housing and the air outlet is arranged at the rear end of the housing. The housing is advantageously constructed from a frame carrier, a floor and a cover, at least the frame carrier consisting of body components.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung in einer Draufsicht,
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung in einer Draufsicht,
  • 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung mit dem Verlauf eines durch das Gehäuse der Speicheranordnung geführten Luftstromes, und
  • 4 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung in einer Seitenansicht.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the claims, the following description of preferred embodiments and with reference to the drawings. Show:
  • 1 shows a first embodiment of a memory arrangement according to the invention in a plan view,
  • 2nd shows a second embodiment of a memory arrangement according to the invention in a plan view,
  • 3rd shows a perspective view of a storage arrangement according to the invention with the course of an air flow guided through the housing of the storage arrangement, and
  • 4th a representation of a vehicle with a memory arrangement according to the invention in a side view.

Die 1, 2 und 3 zeigen eine Speicheranordnung 1 für ein Fahrzeug mit einem in einem luftdichten Gehäuse 2 angeordneten Druckgasspeicher 3. Die 4 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 10 mit zwei solchen Speicheranordnungen 1. Die Einbaulage der Speicheranordnungen 1 gemäß den 1 bis 3 ist in diesen Figuren mit einem Fahrzeugkoordinatensystem und der Fahrtrichtung F angezeigt.The 1 , 2nd and 3rd show a memory arrangement 1 for a vehicle with one in an airtight housing 2nd arranged compressed gas storage 3rd . The 4th shows an example of a vehicle 10th with two such memory arrays 1 . The installation position of the storage arrangements 1 according to the 1 to 3rd is shown in these figures with a vehicle coordinate system and the direction of travel F.

Es folgt zunächst eine Beschreibung der Grundstruktur dieser Speicheranordnungen 1 gemäß den 1 bis 3, bevor im Detail die Unterschiede dieser Speicheranordnungen 1 dargestellt werden.The basic structure of these memory arrangements follows first 1 according to the 1 to 3rd before going into detail the differences of these memory arrays 1 being represented.

Der von dem Gehäuse 2 aufgenommene Druckgasspeicher 3 ist ein mäanderförmig verlaufender Rohrspeicher, welcher aus zylindrischen Rohrspeicherabschnitten 3.0 besteht, die über bogenförmige Bogenabschnitte 3.01 fluidverbunden sind, wobei die Rohrspeicherabschnitte 3.0 parallel mit deren Längsrichtung S in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) in dem Gehäuse 2 angeordnet sind. Das in diesem Rohrspeicher angeordnete Medium ist bspw. Erdgas oder Wasserstoff.The one from the housing 2nd recorded compressed gas storage 3rd is a meandering pipe storage, which consists of cylindrical pipe storage sections 3.0 consists of arcuate arc sections 3.01 are fluid-connected, the pipe storage sections 3.0 parallel with their longitudinal direction S in the vehicle transverse direction (y direction) in the housing 2nd are arranged. The medium arranged in this tube storage is, for example, natural gas or hydrogen.

Dieses Gehäuse 2 ist aus einem Rahmenträger 2.1, einem Deckel 2.2 und einem Boden 2.3 luftdicht aufgebaut, wobei der Rahmenträger 2.1 aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) verlaufenden längsträgerartigen Rahmenträgerelementen 2.13 und 2.14 und zwei in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) verlaufenden querträgerartigen Rahmenträgerelementen 2.15 und 2.16 besteht. Der Deckel 2.2 und der Boden 2.3 sind insbesondere in 3 zu erkennen.This housing 2nd is from a frame girder 2.1 , a lid 2.2 and a floor 2.3 built airtight, the frame support 2.1 from two longitudinal beam-like frame support elements running in the vehicle longitudinal direction (x direction) 2.13 and 2.14 and two cross member-like frame support elements running in the vehicle transverse direction (y direction) 2.15 and 2.16 consists. The lid 2.2 and the floor 2.3 are particularly in 3rd to recognize.

Der als Rohrspeicher ausgeführte Druckgasspeicher 3 wird durch zwei querträgerartige Querträgerelement 2.11 und 2.12 des Gehäuses 2 derartig getrennt, dass aus dem Druckgasspeicher 3 drei Druckgasspeicherabschnitte 3.1, 3.2 und 3.3 entstehen. Um die benachbarten Druckgasspeicherabschnitte 3.1, 3.2 und 3.3 zu verbinden, sind durch die Querträgerelemente 2.11 und 2.12 geführte Verbindungsrohre erforderlich, hierzu weisen die Querträgerelemente 2.11 und 2.12 Durchbrüche 2.110 und 2.120 auf.The compressed gas storage designed as a pipe storage 3rd is made by two cross member-like cross member 2.11 and 2.12 of the housing 2nd so separated that from the compressed gas storage 3rd three compressed gas storage sections 3.1 , 3.2 and 3.3 arise. To the adjacent compressed gas storage sections 3.1 , 3.2 and 3.3 are to be connected by the crossbeam elements 2.11 and 2.12 guided Connection tubes required, for this purpose the cross member elements 2.11 and 2.12 Breakthroughs 2,110 and 2,120 on.

Jeder der drei Druckgasspeicherabschnitte 3.1, 3.2 und 3.3 besteht aus wenigstens zwei Lagen von Rohrspeichern und liegen bezüglich ihrer Längsrichtung S parallel bauraumsparend aufeinander.Each of the three compressed gas storage sections 3.1 , 3.2 and 3.3 consists of at least two layers of pipe storage and lie with respect to their longitudinal direction S parallel to each other to save space.

Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, ist sowohl der Deckel 2.2 als auch der Boden 2.3 jeweils 3-teilig ausgeführt, so dass jeder Teil eines Deckels 2.2 und eines Bodens 2.3 jeweils einen Druckgasspeicherabschnitt 3.1, 3.2 und 3.3 abdeckt.How in particular from 3rd can be seen is both the lid 2.2 as well as the floor 2.3 each made in 3 parts, so that each part of a lid 2.2 and a floor 2.3 each a compressed gas storage section 3.1 , 3.2 and 3.3 covers.

So besteht der Deckel 2.2 aus einem Deckelteil 2.21 zur Abdeckung des Druckgasspeicherabschnittes 3.1, einem Deckelteil 2.22 zur Abdeckung des Druckgasspeicherabschnittes 3.2 und einem Deckelteil 2.23 zur Abdeckung des Druckgasspeicherabschnittes 3.3.So is the lid 2.2 from a cover part 2.21 to cover the compressed gas storage section 3.1 , a lid part 2.22 to cover the compressed gas storage section 3.2 and a lid part 2.23 to cover the compressed gas storage section 3.3 .

Ebenso besteht der Boden 2.3 aus einem Bodenteil 2.31 zum Verschließen des Druckgasspeicherabschnittes 3.1, einem Bodenteil 2.32 zum Verschließen des Druckgasspeicherabschnittes 3.2 und einem Bodenteil 2.33 zum Verschließen des Druckgasspeicherabschnittes 3.3.The floor also exists 2.3 from a bottom part 2.31 to close the compressed gas storage section 3.1 , a bottom part 2.32 to close the compressed gas storage section 3.2 and a bottom part 2.33 to close the compressed gas storage section 3.3 .

Der Deckel 2.2 und der Boden 2.3 können jeweils auch einteilig ausgeführt werden, so dass ein einteiliger Deckel alle Druckgasspeicherabschnitte 3.1 bis 3.3 abdeckt und ein einteiliger Boden alle Druckgasspeicherabschnitte 3.1 bis 3.3 von unten verschließt.The lid 2.2 and the floor 2.3 can also be made in one piece, so that a one-piece cover all compressed gas storage sections 3.1 to 3.3 covers and a one-piece bottom all compressed gas storage sections 3.1 to 3.3 closed from below.

Als Baugruppe wird die aus dem Druckgasspeicher 3 und dem Gehäuse 2 aufgebaute Speicheranordnung 1 über Befestigungspunkte 6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 und 6.5 des Rahmenträgers 2.1 des Gehäuses 2 mit der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs verbunden, so dass die Rahmenträgerelemente 2.13 bis 2.16 als auch die Querträgerelemente 2.11 und 2.12 zusammen mit Strukturelementen des Fahrzeugs, wie bspw. Längs- und Querträger, Karosseriebauteile darstellen.As an assembly, it is made from the compressed gas storage 3rd and the housing 2nd constructed storage arrangement 1 via attachment points 6 , 6.1 , 6.2 , 6.3 , 6.4 and 6.5 of the frame support 2.1 of the housing 2nd connected to the vehicle body of the vehicle, so that the frame support elements 2.13 to 2.16 as well as the cross member elements 2.11 and 2.12 represent body components together with structural elements of the vehicle, such as. longitudinal and cross members.

So können bspw. die beiden Querträgerelemente 2.11 und 2.12 des Rahmenträgers 2.1 mit denselben fluchtenden Querträgern der Fahrzeugkarosserie über die Befestigungspunkte 6.1 und 6.2 der Querträgerelemente 2.11 und 2.12 kraftschlüssig verbunden werden.For example, the two cross member elements 2.11 and 2.12 of the frame support 2.1 with the same aligned cross members of the vehicle body over the attachment points 6.1 and 6.2 of the cross member elements 2.11 and 2.12 be frictionally connected.

Ferner können auch die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rahmenträgerelemente 2.13 und 2.14 mit entsprechenden Längsträgern der Fahrzeugkarosserie kraftschlüssig verbunden werden. Wenn in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) der äußere Abstand der beiden in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rahmenträgerelemente 2.13 und 2.14 dem Abstand von Schwellern der Fahrzeugkarosserie entspricht, können diese mittels Schraubverbindungen über die Befestigungspunkte 6.4 und 6.5 mit den Schwellern verbunden werden.Furthermore, the frame support elements running in the longitudinal direction of the vehicle can also be used 2.13 and 2.14 be positively connected to the corresponding side members of the vehicle body. If in the vehicle transverse direction (y direction) the outer distance between the two frame support elements running in the vehicle longitudinal direction 2.13 and 2.14 corresponds to the distance between sills of the vehicle body, these can be screwed over the fastening points 6.4 and 6.5 to be connected to the sills.

Zur Dichtigkeitsprüfung des Druckgasspeichers 3 wird durch das luftdichte Gehäuse 2 ein Luftstrom geführt, indem über einen Lufteinlass des Gehäuses 2 mittels eines Lüfters Luft angesaugt und über einen Luftauslass des Gehäuses 2 Luft aus dem Gehäuse 2 abgeführt wird, wobei mittels eines in dem Luftauslass angeordneten Gas-Sensors die Gas-Konzentration des über ein Leck des Druckgasspeichers 3 ausgetretenen Gases messbar ist.For leak testing of the compressed gas storage 3rd is through the airtight housing 2nd an air flow is passed through an air inlet to the housing 2nd air sucked in by means of a fan and via an air outlet of the housing 2nd Air from the case 2nd is discharged, the gas concentration of the gas leak being exceeded by means of a gas sensor arranged in the air outlet 3rd leaked gas is measurable.

Der Lufteinlass und der zugehörige Luftauslass zur Erzeugung eines das Gehäuse 2 durchströmenden Luftstroms L (vgl. 3) können in unterschiedlicher Weise in dem Gehäuse 2 realisiert werden, wie dies nachfolgend anhand der Speicheranordnungen 1 gemäß den 1 und 2 erläutert wird.The air inlet and the associated air outlet for generating the housing 2nd flowing air flow L (cf. 3rd ) can be in the housing in different ways 2nd can be realized, as follows using the memory arrangements 1 according to the 1 and 2nd is explained.

Bei der Speicheranordnung 1 gemäß 1 ist ein Lufteinlass 4 im Deckel 2.2, nämlich im Deckelteil 2.21 und bezogen auf die Fahrtrichtung F in einem frontseitigen Eckbereich des Druckgasspeicherabschnittes 3.1 angeordnet. In diesem Lufteinlass 4 ist ein Lüfter 4.1 angeordnet, mit welchem Luft aus der Umgebung der Speicheranordnung 1 in den Innenraum des Gehäuses 2 angesaugt wird. Ebenso ist es auch möglich, den Lufteinlass 4 im Boden 2.3, nämlich im Bodenteil 2.31 und ebenso bezogen auf die Fahrtrichtung F in einem frontseitigen Eckbereich des Druckgasspeicherabschnittes 3.1 anzuordnen.With the storage arrangement 1 according to 1 is an air intake 4th in the lid 2.2 , namely in the cover part 2.21 and in relation to the direction of travel F in a front corner region of the compressed gas storage section 3.1 arranged. In this air intake 4th is a fan 4.1 arranged with what air from the surroundings of the storage arrangement 1 in the interior of the housing 2nd is sucked in. It is also possible to use the air intake 4th in the ground 2.3 , namely in the bottom part 2.31 and also related to the direction of travel F in a front corner area of the compressed gas storage section 3.1 to arrange.

Zum Abführen der angesaugten Luft aus dem Gehäuse 2 befindet sich ein Luftauslass 5 im Deckel 2.2, nämlich im Deckelteil 2.23 und bezogen auf die Fahrtrichtung F in einem heckseitigen Eckbereich des Druckgasspeicherabschnittes 3.3. In diesem Luftauslass 5 ist ein Gas-Sensor 5.1 angeordnet, der als H2-Sensor ausgeführt ist, wenn bspw. Wasserstoff in dem Druckgasspeicher 3 gespeichert ist. Bezüglich der Anordnung des Luftauslasses 5 in dem Gehäuse 2 ist es natürlich auch möglich, dass der Luftauslass 5 im Boden 2.3, nämlich im Bodenteil 2.33 und bezogen auf die Fahrtrichtung F in einem heckseitigen Eckbereich des Druckgasspeicherabschnittes 3.3 angeordnet wird.For removing the sucked-in air from the housing 2nd there is an air outlet 5 in the lid 2.2 , namely in the cover part 2.23 and in relation to the direction of travel F in a rear corner area of the compressed gas storage section 3.3 . In this air outlet 5 is a gas sensor 5.1 arranged, which is designed as an H 2 sensor, for example, if hydrogen in the compressed gas storage 3rd is saved. Regarding the arrangement of the air outlet 5 in the housing 2nd it is of course also possible that the air outlet 5 in the ground 2.3 , namely in the bottom part 2.33 and in relation to the direction of travel F in a rear corner area of the compressed gas storage section 3.3 is arranged.

Eine perspektivische Darstellung der Speicheranordnung 1 gemäß 1 mit einem Lufteinlass 4 und einem Luftauslass 5 in dem Deckel 2.2 zeigt 3, bei welcher das in Längsrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs 10 verlaufende Rahmenträgerelement 2.14 als Einzelteil dargestellt ist, um eine Sicht in den Innenraum des Gehäuses 2 darzustellen.A perspective view of the storage arrangement 1 according to 1 with an air inlet 4th and an air outlet 5 in the lid 2.2 shows 3rd , which is in the longitudinal direction (x direction) of the vehicle 10th running frame support element 2.14 is shown as an individual part to provide a view of the interior of the housing 2nd to represent.

Ein über den Lufteinlass 4 mittels des Lüfters 4.1 angesaugte Umgebungsluft wird als Luftstrom L aufeinanderfolgend durch den Druckgasspeicherabschnitt 3.1, den Druckgasspeicherabschnitt 3.2 und den Druckgasspeicherabschnitt 3.3 geführt, um schließlich über den Luftauslass 5 aus dem Druckgasspeicherabschnitt 3.3 in die Umgebung der Speicheranordnung 1 abgeführt zu werden. Um dem Luftstrom L den Übergang von einem Druckgasspeicherabschnitt in den darauffolgenden Druckgasspeicherabschnitt zu ermöglichen, sind die Durchbrüche 2.110 und 2.120 der Querträgerelemente 2.11 und 2.12 so ausgeführt, dass Luft aus dem Druckgasspeicherabschnitt 3.1 in den Druckgasspeicherabschnitt 3.2 und von dem Druckgasspeicherabschnitt 3.2 in den Druckgasspeicherabschnitt 3.3 übertreten kann. One over the air intake 4th by means of the fan 4.1 Ambient air drawn in is successively passed through the compressed gas storage section as air flow L. 3.1 , the compressed gas storage section 3.2 and the compressed gas storage section 3.3 led to eventually through the air outlet 5 from the compressed gas storage section 3.3 in the vicinity of the storage arrangement 1 to be dissipated. The openings are to enable the air flow L to transition from a compressed gas storage section into the subsequent compressed gas storage section 2,110 and 2,120 of the cross member elements 2.11 and 2.12 executed so that air from the compressed gas storage section 3.1 in the compressed gas storage section 3.2 and from the compressed gas storage section 3.2 in the compressed gas storage section 3.3 can cross.

Falls der Druckgasspeicher 3 ein Leck aufweist, vermischt sich das aus dem Leck austretende Gas mit dem Luftstrom L. Mit dem Austritt des Luft-GasGemisches aus dem Luftauslass 5 wird mittels des Gas-Sensors 5.1 die Menge des Gases in dem Luftstrom L gemessen und mittels einer Steuereinheit ausgewertet, um das Ausmaß über den Grad des Lecks in dem Druckgasspeicher 3 zu bestimmen.If the compressed gas storage 3rd has a leak, the gas emerging from the leak mixes with the air flow L. As the air-gas mixture emerges from the air outlet 5 is by means of the gas sensor 5.1 the amount of gas in the air flow L is measured and evaluated by a control unit to determine the extent of the degree of leak in the compressed gas storage 3rd to determine.

Damit ist es möglich, kontinuierlich die Dichtigkeit des Druckgasspeichers 3 zu überprüfen.This makes it possible to continuously check the tightness of the compressed gas storage 3rd to check.

Die Speicheranordnung 1 gemäß 2 zeigt eine alternative Anordnung des Lufteinlasses 4 und des Luftauslasses 5 im Gehäuse 2. In dieser Speicheranordnung 1 gemäß 2 sind der Lufteinlass 4 und der Luftauslass 5 in dem Rahmenträger 2.1 des Gehäuses 2 angeordnet.The storage arrangement 1 according to 2nd shows an alternative arrangement of the air inlet 4th and the air outlet 5 in the housing 2nd . In this storage arrangement 1 according to 2nd are the air intake 4th and the air outlet 5 in the frame support 2.1 of the housing 2nd arranged.

So ist der Lufteinlass 4 im Rahmenträgerelement 2.15 des Rahmenträgers 2.1, also bezogen auf die Fahrtrichtung F in einem frontseitigen Eckbereich des Druckgasspeicherabschnittes 3.1 angeordnet. In diesem Lufteinlass 4 ist ebenso ein Lüfter 4.1 angeordnet, mit welchem Luft aus der Umgebung der Speicheranordnung 1 in den Innenraum des Gehäuses 2 angesaugt wird.So is the air intake 4th in the frame support element 2.15 of the frame support 2.1 , ie based on the direction of travel F in a front corner area of the compressed gas storage section 3.1 arranged. In this air intake 4th is also a fan 4.1 arranged with what air from the surroundings of the storage arrangement 1 in the interior of the housing 2nd is sucked in.

Zum Abführen der angesaugten Luft aus dem Gehäuse 2 befindet sich der Luftauslass 5 im Rahmenträgerelement 2.16 des Rahmenträgers 2.1 und bezogen auf die Fahrtrichtung F in einem heckseitigen Eckbereich des Druckgasspeicherabschnittes 3.3. In diesem Luftauslass 5 ist ein Gas-Sensor 5.1 angeordnet, der als H2-Sensor ausgeführt ist, wenn Wasserstoff in dem Druckgasspeicher 3 gespeichert ist.For removing the sucked-in air from the housing 2nd there is the air outlet 5 in the frame support element 2.16 of the frame support 2.1 and in relation to the direction of travel F in a rear corner area of the compressed gas storage section 3.3 . In this air outlet 5 is a gas sensor 5.1 arranged, which is designed as an H 2 sensor when hydrogen in the compressed gas storage 3rd is saved.

Entsprechend der Darstellung nach 3 wird auch in diesem Gehäuse 2 gemäß 2 ausgehend von dem Lufteinlass 4 ein Luftstrom L erzeugt, welcher durch den Innenraum des Gehäuses 2 geführt und über den Luftauslass 5 wieder an die Umgebung abgegeben wird.According to the illustration 3rd is also in this housing 2nd according to 2nd starting from the air intake 4th an air flow L is generated, which through the interior of the housing 2nd guided and over the air outlet 5 is released back into the environment.

In dem Luftauslass 5 der Speicheranordnungen gemäß den 1 und 2 kann zusätzlich ein weiterer Lüfter angeordnet werden.In the air outlet 5 of the memory arrangements according to the 1 and 2nd an additional fan can be arranged.

Die 4 zeigt eine Seitensilhouette eines bspw. als Brennstoffzellenfahrzeug ausgeführten Fahrzeugs 10 mit einer Rücksitzanordnung 12, Vordersitzen 13 und einer Speicheranordnung 1 gemäß 1 oder 2. Als Brennstoffzellenfahrzeug weist dieses Fahrzeug 10 ein Brennstoffzellensystem 14 sowie einen elektrischen Energiespeicher 9 auf, welcher in einem Unterflur-Raum 11 verbaut ist.The 4th shows a side silhouette of a vehicle, for example as a fuel cell vehicle 10th with a rear seat arrangement 12th , Front seats 13 and a memory array 1 according to 1 or 2nd . This vehicle is a fuel cell vehicle 10th a fuel cell system 14 as well as an electrical energy storage 9 on which is in an underfloor room 11 is installed.

Das Fahrzeug 10 gemäß 4 ist mit einem elektrischen Hinterachsantrieb 16.1 und einem elektrischen Vorderachsantrieb 16.2 ausgeführt. Eine entsprechend der 1 oder 2 ausgeführte Speicheranordnung 1 ist im Unterflur-Raum 11 des Fahrzeugs 10 derart verbaut, dass sich der Druckgasspeicher 3 von unterhalb des Fußraums der Vordersitze 13 bis unter die Vordersitze 13 erstreckt, wobei sich rückwärtig an die Speicheranordnung 1 der elektrische Energiespeicher 9 bis unterhalb der Rücksitzanordnung 12 anschließt.The vehicle 10th according to 4th is with an electric rear axle drive 16.1 and an electric front axle drive 16.2 executed. A corresponding to the 1 or 2nd executed memory arrangement 1 is in the underfloor room 11 of the vehicle 10th installed in such a way that the compressed gas storage 3rd from below the footwell of the front seats 13 to under the front seats 13 extends, rearward to the memory array 1 the electrical energy storage 9 to below the rear seat assembly 12th connects.

Im Hinterwagen 15 des Fahrzeugs 10 ist eine weitere Speicheranordnung 1 oberhalb des Hinterachsantriebs 16.1 angeordnet. Hierbei ist diese Speicheranordnung 1 über den Rahmenträger 2.1 des Gehäuses 2 mit Längs- und Querträgern des Hinterwagens 15 mittels Befestigungspunkten 6.1 bis 6.5 kraftschlüssig verbunden. Damit bilden sowohl die Rahmenträgerelemente 2.13 bis 2.16 als auch die Querträgerelemente 2.11 und 2.12 zusammen mit den Längs- und Querträgern des Hinterwagens 15 Strukturelemente der Fahrzeugkarosserie, und erhöhen somit als Karosseriebauteile die Steifigkeit der Karosserie.In the rear car 15 of the vehicle 10th is another storage arrangement 1 above the rear axle drive 16.1 arranged. Here is this storage arrangement 1 over the frame beam 2.1 of the housing 2nd with side and cross members of the rear end 15 using attachment points 6.1 to 6.5 non-positively connected. This forms both the frame support elements 2.13 to 2.16 as well as the cross member elements 2.11 and 2.12 together with the side and cross members of the rear end 15 Structural elements of the vehicle body, and thus increase the rigidity of the body as body components.

Die Umgebungsluft für die Lufteinlässe 4 der beiden Speicheranordnungen 1 wird über den Vorderwagen des Fahrzeugs 10 bereitgestellt.The ambient air for the air intakes 4th of the two memory arrays 1 is about the front of the vehicle 10th provided.

Alternativ kann dieses Fahrzeug 10 gemäß 4 auch nur mit einem Hinterachsantrieb 16.1 ausgeführt werden, wobei in diesem Fall ein größeres und leistungsstärkeres Brennstoffzellensystem 14 (gestrichelt dargestellt) eingesetzt wird.Alternatively, this vehicle 10th according to 4th even with only one rear axle drive 16.1 be carried out, in which case a larger and more powerful fuel cell system 14 (shown in dashed lines) is used.

BezugszeichenlisteReference list

11
Speicheranordnung Storage arrangement
22nd
Gehäuse der Speicheranordnung 1 Housing of the storage arrangement 1
2.12.1
Rahmenträger des Gehäuses 2 Frame support of the housing 2nd
2.112.11
QuerträgerelementeCross member elements
2.110 2,110
Durchbruch des Querträgers 2.11 Breakthrough of the cross member 2.11
2.122.12
QuerträgerelementeCross member elements
2.1202,120
Durchbruch des Querträgers 2.12 Breakthrough of the cross member 2.12
2.132.13
RahmenträgerelementFrame support element
2.142.14
RahmenträgerelementFrame support element
2.152.15
RahmenträgerelementFrame support element
2.162.16
RahmenträgerelementFrame support element
2.22.2
Deckel des Gehäuses 2 Cover of the housing 2nd
2.212.21
Deckelteil des Deckels 2.2 Lid part of the lid 2.2
2.222.22
Deckelteil des Deckels 2.2 Lid part of the lid 2.2
2.232.23
Deckelteil des Deckels 2.2 Lid part of the lid 2.2
2.32.3
Boden des Gehäuses 2 Bottom of the case 2nd
2.312.31
Bodenteil des Bodens 2.3 Bottom part of the floor 2.3
2.322.32
Bodenteil des Bodens 2.3 Bottom part of the floor 2.3
2.332.33
Bodenteil des Bodens 2.3 Bottom part of the floor 2.3
33rd
DruckgasspeicherCompressed gas storage
3.03.0
Rohrspeicherabschnitt des Druckgasspeichers 3 Pipe storage section of the compressed gas storage 3rd
3.013.01
bogenförmige Abschnitte des Druckgasspeichers 3 arcuate sections of the compressed gas storage 3rd
3.13.1
DruckgasspeicherabschnittGas storage section
3.23.2
DruckgasspeicherabschnittGas storage section
3.33.3
Druckgasspeicherabschnitt Gas storage section
44th
Lufteinlass des Gehäuses 2 Air intake of the housing 2nd
4.14.1
Lüfter des Lufteinlasses 4 Air intake fan 4th
55
Luftauslass des Gehäuses 2 Air outlet of the housing 2nd
5.15.1
Gas-Sensor Gas sensor
66
BefestigungspunktAttachment point
6.16.1
BefestigungspunktAttachment point
6.26.2
BefestigungspunktAttachment point
6.36.3
BefestigungspunktAttachment point
6.46.4
Befestigungspunkt Attachment point
1010th
Fahrzeugvehicle
1111
Unterflur-Raum des Fahrzeugs 10 Underfloor space of the vehicle 10th
1212th
Rücksitzanordnung des Fahrzeugs 10 Rear seat arrangement of the vehicle 10th
1313
Vordersitz des Fahrzeugs 10 Front seat of the vehicle 10th
1414
Brennstoffzellensystem des Fahrzeugs 10 Vehicle fuel cell system 10th
16.116.1
elektrischer Hinterachsantriebelectric rear axle drive
16.216.2
elektrischer Vorderachsantrieb electric front axle drive
SS
Längsrichtung der Rohrspeicherabschnitte 3.0 Longitudinal direction of the pipe storage sections 3.0
LL
LuftstromAirflow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2016/205372 A2 [0003]WO 2016/205372 A2 [0003]
  • WO 2017/096283 A1 [0003]WO 2017/096283 A1 [0003]
  • WO 2018/183764 A1 [0003]WO 2018/183764 A1 [0003]

Claims (10)

Speicheranordnung (1) für ein Fahrzeug (10) zum Speichern und Abgeben eines Druckgases mit: - einem Druckgasspeicher (3), - einem luftdichten Gehäuse (2) zur Aufnahme des Druckgasspeichers (3), wobei das Gehäuse (2) mit einem Lufteinlass (4) und einem Luftauslass (5) ausgebildet ist, - einem in dem Lufteinlass (4) des Gehäuses (2) angeordneten Lüfter (4.1) zur Luftansaugung in das Gehäuse (2), und - einem in dem Luftauslass (5) des Gehäuses (2) angeordneten Gas-Sensor (5.1) zur Detektion der Gas-Konzentration des aus dem Luftauslass (5) strömenden Luftstromes (L).Storage arrangement (1) for a vehicle (10) for storing and dispensing a compressed gas with: - a compressed gas storage (3), - an airtight housing (2) for receiving the compressed gas reservoir (3), the housing (2) being designed with an air inlet (4) and an air outlet (5), - A in the air inlet (4) of the housing (2) arranged fan (4.1) for air intake into the housing (2), and - A gas sensor (5.1) arranged in the air outlet (5) of the housing (2) for detecting the gas concentration of the air flow (L) flowing out of the air outlet (5). Speicheranordnung (1) nach Anspruch 1, bei welcher der Lufteinlass (4) und der Luftauslass (5) an diametral gegenüberliegenden Innenwandungen des Gehäuses (2) in der von der Fahrzeuglängsachse (x-Richtung) und Fahrzeugquerachse (y-Richtung) des Fahrzeugs (10) aufgespannten Ebene in dem Gehäuse (2) angeordnet sind.Storage arrangement (1) after Claim 1 , in which the air inlet (4) and the air outlet (5) on diametrically opposite inner walls of the housing (2) in the plane spanned by the vehicle longitudinal axis (x direction) and vehicle transverse axis (y direction) of the vehicle (10) in the housing (2) are arranged. Speicheranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher - das Gehäuse (2) einen Deckel (2.2) als Abdeckung und einen Boden (2.3) als Unterfahrschutz des Druckgasspeichers (3) aufweist, und - der Lufteinlass (4) im Deckel (2.2) oder im Boden (2.3) angeordnet ist.Storage arrangement (1) after Claim 1 or 2nd , in which - the housing (2) has a cover (2.2) as a cover and a base (2.3) as an underride protection for the compressed gas storage (3), and - the air inlet (4) is arranged in the cover (2.2) or in the base (2.3) is. Speicheranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher - das Gehäuse (2) einen Deckel (2.2) als Abdeckung und einen Boden (2.3) als Unterfahrschutz des Druckgasspeichers (3) aufweist, und - der Luftauslass (5) im Deckel (2.2) oder im Boden (2.3) angeordnet ist.Memory arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which - The housing (2) has a lid (2.2) as a cover and a bottom (2.3) as underride protection of the compressed gas storage (3), and - The air outlet (5) in the lid (2.2) or in the bottom (2.3) is arranged. Speicheranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher - ein Rahmenträger (2.1) vorgesehen ist, welcher zusammen mit einem Deckel (2.2) und einem Boden (2.3) das luftdichte Gehäuse (2) bildet, und - der Lufteinlass (4) und der Luftauslass (5) im Rahmenträger (2.1) angeordnet sind.Storage arrangement (1) after Claim 1 or 2nd , in which - a frame support (2.1) is provided, which together with a cover (2.2) and a base (2.3) forms the airtight housing (2), and - the air inlet (4) and the air outlet (5) in the frame support ( 2.1) are arranged. Speicheranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher ein weiterer Lüfter im Luftauslass (5) angeordnet ist.Storage arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which a further fan is arranged in the air outlet (5). Speicheranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Druckgasspeicher (3) als mäanderförmiger Rohrspeicher ausgebildet ist.Storage arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which the compressed gas storage (3) is designed as a meandering tubular storage. Fahrzeug (10) mit einer Speicheranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem - die Speicheranordnung (1) einen in einem luftdichten Gehäuse (2) angeordneten Druckgasspeicher (3) aufweist, wobei das Gehäuse (2) einen Lufteinlass (4) mit einem Lüfter (4.1) zur Luftansaugung und einen Luftauslass (5) mit einem Gas-Sensor (5.1) zur Detektion der Gas-Konzentration des aus dem Luftauslass (5) strömenden Luftstromes (L) aufweist, und - das Gehäuse (2) zumindest teilweise aus Karosseriebauteilen (2.1, 2.11, 2.12) des Fahrzeugs (10) aufgebaut ist.Vehicle (10) with a storage arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which - The storage arrangement (1) has a compressed gas storage (3) arranged in an airtight housing (2), the housing (2) having an air inlet (4) with a fan (4.1) for air intake and an air outlet (5) with a gas Sensor (5.1) for detecting the gas concentration of the air flow (L) flowing out of the air outlet (5), and - The housing (2) is at least partially constructed from body components (2.1, 2.11, 2.12) of the vehicle (10). Fahrzeug (10) nach Anspruch 8, bei welchem der Lufteinlass (4) am frontseitigen Ende des Gehäuses und der Luftauslass (5) am rückseitigen Ende des Gehäuses (2) angeordnet sind.Vehicle (10) after Claim 8 , in which the air inlet (4) at the front end of the housing and the air outlet (5) at the rear end of the housing (2) are arranged. Fahrzeug (10) nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem das Gehäuse (2) aus einem Rahmenträger (2.1), einem Deckel (2.2) und einem Boden (2.3) aufgebaut ist, wobei zumindest der Rahmenträger (2.1) aus Karosseriebauteilen besteht.Vehicle (10) after Claim 8 or 9 , in which the housing (2) consists of a frame support (2.1), a cover (2.2) and a base (2.3), at least the frame support (2.1) consisting of body components.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115107504A (en) * 2021-03-23 2022-09-27 本田技研工业株式会社 Fuel cell vehicle

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WO2017096283A1 (en) 2015-12-02 2017-06-08 Other Lab, Llc Systems and methods for liner braiding and resin application
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