DE102020123038A1 - pressure vessel assembly - Google Patents

pressure vessel assembly Download PDF

Info

Publication number
DE102020123038A1
DE102020123038A1 DE102020123038.9A DE102020123038A DE102020123038A1 DE 102020123038 A1 DE102020123038 A1 DE 102020123038A1 DE 102020123038 A DE102020123038 A DE 102020123038A DE 102020123038 A1 DE102020123038 A1 DE 102020123038A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
pressure vessel
vessel assembly
pressure
membrane
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
Application number
DE102020123038.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus SZOUCSEK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102020123038.9A priority Critical patent/DE102020123038A1/en
Publication of DE102020123038A1 publication Critical patent/DE102020123038A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C13/00Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/08Mounting arrangements for vessels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/063Arrangement of tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/03006Gas tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/063Arrangement of tanks
    • B60K15/067Mounting of tanks
    • B60K15/07Mounting of tanks of gas tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/03006Gas tanks
    • B60K2015/03026Gas tanks comprising a valve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K2015/03118Multiple tanks, i.e. two or more separate tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K2015/03118Multiple tanks, i.e. two or more separate tanks
    • B60K2015/03144Fluid connections between the tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03Orientation
    • F17C2201/035Orientation with substantially horizontal main axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/056Small (<1 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/058Size portable (<30 l)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604Liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658Synthetics
    • F17C2203/0663Synthetics in form of fibers or filaments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0103Exterior arrangements
    • F17C2205/0111Boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0123Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013Two or more vessels
    • F17C2205/0134Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F17C2205/0142Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels bundled in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0123Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013Two or more vessels
    • F17C2205/0134Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F17C2205/0146Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels with details of the manifold
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323Valves
    • F17C2205/0326Valves electrically actuated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/012Hydrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03Mixtures
    • F17C2221/032Hydrocarbons
    • F17C2221/033Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036Very high pressure (>80 bar)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2260/00Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/04Reducing risks and environmental impact
    • F17C2260/042Reducing risk of explosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06Fluid distribution
    • F17C2265/066Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß eine Druckbehälterbaugruppe 10 mit einem oder mehreren Druckbehältern 30 zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff und einer Einhausung 20, die die Druckbehälter 30 flüssigkeitsdicht umgibt.According to the invention, the technology disclosed here relates to a pressure vessel assembly 10 having one or more pressure vessels 30 for storing gaseous fuel and an enclosure 20 which surrounds the pressure vessels 30 in a liquid-tight manner.

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Druckbehälterbaugruppe mit einem oder mehreren Druckbehältern zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff. Derartige Druckbehälterbaugruppen können insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet werden, um sie mit gasförmigem Brennstoff wie beispielsweise Wasserstoff oder Erdgas zu versorgen. Damit kann beispielsweise eine Brennstoffzelle oder ein gasbetriebener Verbrennungsmotor betrieben werden.The technology disclosed herein relates to a pressure vessel assembly having one or more pressure vessels for storing gaseous fuel. Such pressure vessel assemblies can be used in particular in motor vehicles in order to supply them with gaseous fuel such as hydrogen or natural gas. This can be used, for example, to operate a fuel cell or a gas-powered internal combustion engine.

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, Druckbehälter gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgaben werden gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to mitigate or obviate at least one disadvantage of a previously known solution or to propose an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed herein to protect pressure vessels from environmental influences. Other preferred objects may arise from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The objects are solved by the subject matter of patent claim 1. The dependent claims represent preferred developments.

Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Druckbehälterbaugruppe, umfassend (i) einen oder mehrere Druckbehälter zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff und (ii) eine Einhausung, die die Druckbehälter flüssigkeitsdicht umgibt. Dadurch kann erreicht werden, dass umgebende Flüssigkeit nicht mit den Druckbehältern in Kontakt kommt und somit die Druckbehälter gegen Einflüsse aus dieser Flüssigkeit geschützt werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Druckbehälterbaugruppe an einer Stelle eines Kraftfahrzeugs unterhalb einer Wattiefe angeordnet ist und somit damit zu rechnen ist, dass zumindest in bestimmten Fahrsituationen die Druckbehälterbaugruppe in Wasser eintaucht, beispielsweise beim Durchfahren einer überspülten Unterführung. Des Weiteren kann die Einhausung einen Schutz gegen Brände bieten, da die Einhausung die Ausbreitung von Wärme zu den Druckbehältern verlangsamt und sie somit vor einer schnellen Erwärmung schützt.The technology disclosed herein relates to a pressure vessel assembly comprising (i) one or more pressure vessels for storing gaseous fuel and (ii) an enclosure liquid-tightly surrounding the pressure vessels. It can thereby be achieved that the surrounding liquid does not come into contact with the pressure vessels and the pressure vessels are thus protected against influences from this liquid. This can be particularly advantageous when the pressure vessel assembly is arranged at a point on a motor vehicle below a fording depth and it is therefore to be expected that the pressure vessel assembly will be immersed in water at least in certain driving situations, for example when driving through a flooded underpass. Furthermore, the enclosure can provide protection against fires as the enclosure slows the propagation of heat to the pressure vessels and thus protects them from heating up quickly.

Das Umgeben kann insbesondere ein vollständiges Umgeben sein, das heißt, dass die Einhausung die Druckbehälter vollständig flüssigkeitsdicht umgibt. Somit kann von keiner Seite aus Flüssigkeit an die Druckbehälter gelangen.The enclosing can in particular be a complete enclosing, which means that the housing completely encloses the pressure vessel in a liquid-tight manner. This means that liquid cannot reach the pressure vessels from any side.

Unter einer flüssigkeitsdichten Ausführung kann beispielsweise verstanden werden, dass die Einhausung mindestens einem Außendruck von ca. 50 mbar standhält. Dies entspricht beispielsweise einer maximalen Wattiefe von 500 mm. Auch andere Werte sind hier jedoch möglich. Unter einem Standhalten kann insbesondere verstanden werten, dass ein solcher Druck anliegen kann, ohne dass die Einhausung beschädigt wird.A liquid-tight design can be understood, for example, as meaning that the housing withstands at least an external pressure of approximately 50 mbar. This corresponds, for example, to a maximum wading depth of 500 mm. However, other values are also possible here. Withstanding can in particular be understood to mean that such a pressure can be applied without the housing being damaged.

Die Einhausung kann insbesondere mindestens eine Entgasungseinheit zum Abführen von aus dem oder den Druckbehältern ausdiffundiertem Brennstoff aufweisen. Die Entgasungseinheit kann insbesondere dazu dienen, gasförmigen Brennstoff abzuführen und somit zu verhindern, dass sich innerhalb der Einhausung der gasförmige Brennstoff ansammelt, wodurch die Sicherheit erhöht werden kann. Typische Druckbehälter haben zwar nur eine geringe Diffusion von gasförmigem Brennstoff aus dem Inneren des Druckbehälters heraus, jedoch ist je nach Art des gasförmigen Brennstoffs und je nach Typ des Druckbehälters die Diffusion nicht null und somit bei der Auslegung zu berücksichtigen.The housing can in particular have at least one degassing unit for discharging fuel which has diffused out of the pressure vessel or vessels. The degassing unit can be used in particular to discharge gaseous fuel and thus prevent the gaseous fuel from accumulating inside the housing, as a result of which safety can be increased. Although typical pressure vessels have only a small diffusion of gaseous fuel out of the interior of the pressure vessel, depending on the type of gaseous fuel and depending on the type of pressure vessel, the diffusion is not zero and must therefore be taken into account in the design.

Die Entgasungseinheit kann insbesondere eine flexible Membran aufweisen. Diese kann insbesondere flüssigkeitsdicht sein. Zur Definition des Begriffs „flüssigkeitsdicht“ sei auf die obigen Ausführungen verwiesen. Mittels der flexiblen Membran kann ein Ausdiffundieren von gasförmigem Brennstoff ermöglicht werden. Des Weiteren kann trotzdem ein Eindringen von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verhindert werden. Durch die flexible Ausführung der Membran kann diese einen gewissen Über- oder Unterdruck innerhalb der Einhausung tolerieren, ohne dass es zu Beschädigungen kommt.The degassing unit can in particular have a flexible membrane. This can in particular be liquid-tight. For a definition of the term “liquid-tight”, reference is made to the statements above. The flexible membrane can be used to allow gaseous fuel to diffuse out. Furthermore, penetration of liquid, in particular water, can nevertheless be prevented. Due to the flexible design of the membrane, it can tolerate a certain excess or negative pressure within the housing without causing damage.

Unter einer Membran sei dabei insbesondere ein flächiges Stück aus Kunststoff, Gewebe oder einem anderen geeigneten Material verstanden, welches unter den gegebenen Bedingungen flüssigkeitsdicht ist. Typischerweise ist die Membran auch elastisch, so dass sie in Abwesenheit von wirkenden Kräften einen Ausgangszustand einnimmt, welcher insbesondere flach sein kann.A membrane is to be understood in particular as a flat piece of plastic, fabric or another suitable material which is liquid-tight under the given conditions. Typically, the membrane is also elastic, so that in the absence of acting forces it assumes an initial state, which in particular can be flat.

Die Entgasungseinheit kann insbesondere mindestens ein Zerstörelement aufweisen, das zum Zerstören der Membran bei einer vorbestimmten Auswölbung der Membran und/oder bei einem vorbestimmten Überdruck innerhalb der Einhausung ausgebildet ist. Das Zerstörelement kann dafür sorgen, dass ab einem vordefinierten Überdruck die Membran zerstört wird, so dass dann ein ungehinderter Druckausgleich zwischen einem von der Einhausung umschlossenen Raum und einer umgebenden Atmosphäre ermöglicht wird. Dadurch können weitergehende Beschädigungen vermieden werden. Bei dem Zerstörelement kann es sich insbesondere um einen Dorn handeln, welcher beispielsweise spitz ausgebildet sein kann und in einem Ruhezustand einen vorbestimmten Abstand zur Membran einnimmt. Wölbt sich nun die Membran so weit aus, dass sie mit dem Dorn in Kontakt kommt, so wirkt eine punktuelle Kraft auf die Membran, welche zu einem Zerreißen und damit zur Zerstörung der Membran führt. Innenseitig bzw. gegenüberliegend zum Dorn kann ein Gitter angeordnet sein, welches insbesondere die Membran nach innen abstützen kann. Dadurch kann eine Durchbiegung der Membran nach innen, also zum von der Einhausung umschlossenen Bereich, begrenzt werden. Dies begrenzt auch die Belastung von Nähten, beispielsweise Schweißnähten, mit welchen die Membran beispielsweise an einem Gehäuse oder der Einhausung befestigt ist. Das Gitter kann beispielsweise aus Kunststoff, jedoch auch aus einem anderen Material ausgeführt sein.The degassing unit can in particular have at least one destruction element which is designed to destroy the membrane when the membrane bulges out at a predetermined level and/or at a predetermined excess pressure within the housing. The destruction element can ensure that the membrane is destroyed above a predefined overpressure, so that an unimpeded pressure equalization between a space enclosed by the housing and a surrounding atmosphere is then made possible. This can prevent further damage. The destruction element can be, in particular, a mandrel, which can be pointed, for example, and is at a predetermined distance from the membrane in a state of rest. If the membrane now bulges so far that it comes into contact with the mandrel, a point force acts on the membrane, which leads to tearing and thus to the destruction of the membrane leads. A lattice can be arranged on the inside or opposite the mandrel, which in particular can support the membrane on the inside. As a result, inward deflection of the membrane, ie towards the area enclosed by the housing, can be limited. This also limits the stress on seams, for example weld seams, with which the membrane is attached to a housing or the housing, for example. The grid can be made of plastic, for example, but can also be made of another material.

Die Membran kann insbesondere gasdurchlässig sein. Dies kann insbesondere bis zu einem gewissen Massenstrom gelten. Dadurch kann ein Ausdiffundieren beispielsweise von gasförmigem Brennstoff oder auch ein Austausch von Luft ermöglicht werden, wobei ein solcher Luftaustausch beispielsweise dann relevant ist, wenn sich ein Luftdruck einer umgebenden Atmosphäre relativ zügig ändert. Dies ist beispielsweise beim Transport eines Kraftfahrzeugs im Flugzeug der Fall. Dadurch kann insbesondere auch vermieden werden, dass bei verhältnismäßig kleinen und/oder langsamen Druckänderungen bereits die vorher erwähnte Zerstörungswirkung eines Zerstörelements eintritt, so dass kein Austausch der Membran erforderlich ist. Reicht der durch die Membran hindurchdiffundierende Massenstrom an Gas nicht mehr aus, so kann diese wie eben beschrieben zerstört werden, so dass ein noch wesentlich höherer Luftaustausch möglich ist und somit weitere Schäden vermieden werden.In particular, the membrane can be gas-permeable. This can apply in particular up to a certain mass flow. As a result, gaseous fuel, for example, can diffuse out or an exchange of air can be made possible, such an air exchange being relevant, for example, when the air pressure of a surrounding atmosphere changes relatively quickly. This is the case, for example, when transporting a motor vehicle in an airplane. In this way, it is also possible in particular to avoid the previously mentioned destructive effect of a destructive element already occurring in the event of relatively small and/or slow pressure changes, so that the membrane does not have to be replaced. If the mass flow of gas diffusing through the membrane is no longer sufficient, the membrane can be destroyed as just described, so that an even higher air exchange is possible and thus further damage is avoided.

Die Einhausung kann insbesondere innenseitig ganz oder teilweise weiß, hellgrau oder grau und/oder als Spiegel ausgeführt sein. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass die Einhausung an der Innenseite eine hohe Reflektivität im sichtbaren Spektrum und/oder im infraroten Spektrum hat. Dadurch kann vermieden werden, dass für den Fall eines Brands oder einer anderen Hitzeeinwirkung eine besonders hohe Abstrahlung von Wärmestrahlung auf die Druckbehälter erfolgt, so dass deren Erwärmung verringert wird. Unter einer weißen, hellgrauen oder grauen Ausführung kann insbesondere verstanden werden, dass die Einhausung innenseitig einen Grauton aufweist, welcher beispielsweise höchstens 10 % oder höchstens 20 % beträgt. Eine Ausführung als Spiegel kann insbesondere bedeuten, dass auftreffende elektromagnetische Strahlen zumindest überwiegend reflektiert werden. Die Einhausung kann vollständig entsprechend ausgeführt sein oder es kann auch nur ein Teil davon entsprechend ausgeführt sein.In particular, the housing can be completely or partially white, light gray or gray on the inside and/or designed as a mirror. This can in particular be understood to mean that the housing has a high reflectivity in the visible spectrum and/or in the infrared spectrum on the inside. In this way it can be avoided that, in the event of a fire or another heat effect, a particularly high level of thermal radiation is emitted onto the pressure vessel, so that the heating thereof is reduced. A white, light gray or gray design can in particular be understood to mean that the housing has a shade of gray on the inside, which is, for example, at most 10% or at most 20%. An embodiment as a mirror can mean in particular that impinging electromagnetic rays are at least predominantly reflected. The housing can be designed accordingly in its entirety or only part of it can be designed accordingly.

Die Einhausung kann insbesondere innenseitig ganz oder teilweise mit einer intumeszenten Schicht ausgekleidet sein. Unter einer intumeszenten Schicht kann insbesondere verstanden werden, dass die Schicht brandhemmend wirkt, d.h. insbesondere, dass sie sich unter Einwirkung von Flammen und/oder Hitze ausdehnt und somit die Ausbreitung eines Brands verringert oder verzögert. Dadurch kann die Sicherheit im Brandfall weiter erhöht werden.The housing can be completely or partially lined with an intumescent layer on the inside. An intumescent layer can be understood in particular as meaning that the layer has a fire-retardant effect, i.e. in particular that it expands under the action of flames and/or heat and thus reduces or delays the spread of a fire. This can further increase safety in the event of a fire.

Die Einhausung kann insbesondere untenseitig und/oder an ihrem Boden eine oder mehrere Versteifungselemente aufweisen. Ebenso kann sie insbesondere obenseitig und/oder an ihrem Deckel eine oder mehrere Versteifungselemente aufweisen. Dadurch kann die Einhausung mechanisch stabilisiert werden, so dass beispielsweise für den Fall eines Unfalls eine Beschädigung der Druckbehälter verhindert und verringert wird. Die Verstärkungselemente können beispielsweise als Verstrebung ausgeführt sein, wofür beispielsweise Verstrebungen mit einem bestimmten Querschnitt, beispielsweise einem quadratischen, rechteckigen, T-förmigen oder doppelT-förmigen Querschnitt verwendet werden können. Auch andere Ausführungen sind jedoch möglich.In particular, the housing can have one or more stiffening elements on the underside and/or on its base. It can also have one or more stiffening elements, in particular on the top and/or on its cover. As a result, the housing can be mechanically stabilized so that, for example, in the event of an accident, damage to the pressure vessel is prevented and reduced. The reinforcement elements can be designed as struts, for example, for which struts with a specific cross section, for example a square, rectangular, T-shaped or double-T-shaped cross section, can be used. However, other designs are also possible.

Die Einhausung kann insbesondere ganz oder teilweise aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff ausgebildet sein. Derartige Materialien haben sich für typische Anwendungsfälle bewehrt. Auch andere Materialien sind jedoch möglich.The housing can in particular be made entirely or partially of steel, aluminum or plastic. Such materials have proven themselves for typical applications. However, other materials are also possible.

Insbesondere kann mindestens ein Boden und/oder ein Deckel der Einhausung und/oder eine Schicht am Boden und/oder am Deckel ganz oder teilweise aus Stahl ausgebildet sein. Dadurch kann die besonders hohe Stabilität von Stahl an diesen Stellen ausgenutzt werden, um die Stabilität zu erhöhen und/oder um eine Ausbreitung eines Brands zu verhindern. Beispielsweise kann die erwähnte Schicht bzw. ein Boden oder Deckel zusätzlich zu einer ansonsten aus einem anderen Material, beispielsweise aus Aluminium oder aus Kunststoff, ausgeführten Einhausung verwendet werden, so dass die Vorteile eines solchen Materials ansonsten zur Geltung kommen.In particular, at least one base and/or a cover of the housing and/or a layer on the base and/or on the cover can be made entirely or partially of steel. As a result, the particularly high stability of steel can be used at these points to increase stability and/or to prevent a fire from spreading. For example, the layer mentioned or a base or cover can be used in addition to a housing otherwise made of a different material, for example aluminum or plastic, so that the advantages of such a material are otherwise effective.

Gemäß einer Ausführung ist an einem, einigen oder allen Druckbehältern und/oder an einer Leitung innerhalb der Einhausung eine thermische Druckentlastungseinrichtung angeschlossen. Eine solche thermische Druckentlastungseinrichtung kann insbesondere dazu dienen, für den Fall einer erhöhten Temperatur gezielt Druck abzubauen. Die thermische Druckentlastungseinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Druck aus dem Inneren von einem oder mehreren Druckbehältern und/oder aus einer Leitung abzulassen, so dass die Sicherheit erhöht wird. According to one embodiment, a thermal pressure relief device is connected to one, some or all of the pressure vessels and/or to a line within the housing. Such a thermal pressure relief device can be used in particular to reduce pressure in a targeted manner in the event of an increased temperature. The thermal pressure relief device can be designed in particular to release pressure from the inside of one or more pressure vessels and/or from a line, so that safety is increased.

Insbesondere kann eine Ausblasöffnung einer, einiger oder aller thermischer Druckentlastungseinrichtungen aus der Einhausung herausgeführt sein. Unter einer Ausblasöffnung sei insbesondere diejenige Öffnung verstanden, durch welche eine thermische Druckentlastungseinrichtung im Aktivierungsfall ausströmendes Gas abgibt. Durch das Herausführen aus der Einhausung wird verhindert, dass es zu einem Druckanstieg innerhalb der Einhausung kommt, wodurch das abgeblasene Gas unmittelbar nach außen geleitet wird und nicht durch andere Mechanismen wie beispielsweise die weiter oben bereits beschriebene Entgasungseinheit abgeführt werden muss. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass die Entgasungseinheit bzw. deren Membran zerstört wird.In particular, an exhaust opening of one, some or all of the thermal pressure relief equipment must be brought out of the enclosure. A blow-out opening is to be understood in particular as the opening through which a thermal pressure relief device releases gas flowing out in the event of activation. Leading out of the housing prevents a pressure increase within the housing, as a result of which the vented gas is routed directly to the outside and does not have to be removed by other mechanisms such as the degassing unit already described above. This can, for example, prevent the degassing unit or its membrane from being destroyed.

Die Druckbehälterbaugruppe kann insbesondere ein oder mehrere Wärmeübertragungselemente, Wärmerohre oder Stäbe aufweisen, die eine oder mehrere thermische Druckentlastungseinrichtungen thermisch mit der Einhausung verbinden. Dadurch kann eine besonders schnelle Leitung von Wärme aus der Umgebung zu einer thermischen Druckentlastungseinrichtung erreicht werden, so dass eine thermische Druckentlastungseinrichtung bereits dann öffnet, wenn die Temperatur außerhalb der Einhausung erhöht ist, beispielsweise aufgrund eines Brands Grundsätzlich kann sich Wärme auch unabhängig von den Wärmeübertragungselementen zu einer Druckentlastungseinrichtung ausbreiten, allerdings hat die Einhausung eine wärmedämmende Wirkung, welche im Hinblick auf eine langsamere Erwärmung der Druckbehälter im Brandfall auch gewünscht ist. Durch die Wärmeübertragungselemente kann für ein schnelleres Auslösen gesorgt werden. Beispielsweise kann hierfür ein Kupferdraht verwendet werden, welcher beispielsweise einen Durchmesser zwischen 2 mm und 8 mm, oder 4 mm, haben kann. Wärmerohre und Stäbe können auch als Beispiele von Wärmeübertragungselementen verstanden werden.In particular, the pressure vessel assembly may include one or more heat transfer elements, heat pipes, or rods that thermally connect one or more thermal pressure relief devices to the enclosure. As a result, heat can be conducted from the environment to a thermal pressure relief device particularly quickly, so that a thermal pressure relief device opens when the temperature outside the housing is increased, for example due to a fire. In principle, heat can also spread independently of the heat transfer elements a pressure relief device, but the housing has a heat-insulating effect, which is also desirable with regard to slower heating of the pressure vessel in the event of a fire. Faster triggering can be ensured by the heat transfer elements. For example, a copper wire can be used for this purpose, which can have a diameter of between 2 mm and 8 mm, or 4 mm, for example. Heat pipes and rods can also be understood as examples of heat transfer elements.

Insbesondere kann mindestens ein Wärmeübertragungselement, mindestens ein Wärmerohr oder mindestens ein Stab mit einem Bereich der Einhausung verbunden sein, der ausschließlich aus Kunststoff ausgebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass dieser Bereich für den Fall eines Brands oder einer sonstigen erheblichen Wärmeeinwirkung sehr schnell schmilzt und somit die Wärme direkt an das Wärmeübertragungselement, das Wärmerohr bzw. an den Stab gelangt. Dadurch kann die Ansprechzeit weiter verbessert werden. Insbesondere kann ein solcher Bereich so ausgebildet sein, dass außerhalb dieses Bereichs die Einhausung beispielsweise zusätzlich aus einem anderen Material wie beispielsweise Stahl oder Aluminium ausgebildet ist, oder auch vollständig aus einem anderen Material ausgebildet ist. Der Bereich kann somit eine Art Fenster in der Einhausung bilden, in welcher eben lediglich Kunststoff die Einhausung bildet.In particular, at least one heat transfer element, at least one heat pipe or at least one rod can be connected to an area of the housing that is made exclusively of plastic. In this way it can be achieved that this area melts very quickly in the event of a fire or any other significant heat effect and the heat thus reaches the heat transfer element, the heat pipe or the rod directly. This can further improve the response time. In particular, such an area can be designed in such a way that outside of this area the housing is additionally made of a different material, such as steel or aluminum, for example, or is made entirely of a different material. The area can thus form a kind of window in the housing, in which only plastic forms the housing.

Gemäß einer Ausführung kann in der Einhausung eine Serviceklappe ausgebildet sein. Ebenso kann in der Einhausung ein Sichtfenster ausgebildet sein. Mittels einer Serviceklappe kann beispielsweise ein Austausch von Komponenten oder die Durchführung sonstiger Wartungsarbeiten ermöglicht werden. Mittels eines Sichtfensters kann beispielsweise erreicht werden, dass Aufkleber oder sonstige visuell sichtbare Informationen auch von außerhalb der Einhausung erkennbar sind. Beispielsweise kann ein Sichtfenster eine Fläche von bis zu 250 cm2 oder bis zu 300 cm2 oder bis zu 350 cm2 haben. Eine Serviceklappe kann beispielsweise eine Fläche von bis zu 100 cm2 oder bis zu 150 cm2 haben. Auch andere Größen sind jedoch möglich. Beispielsweise kann eine Serviceklappe als kleine Serviceklappe rund mit einem Innendurchmesser von beispielsweise 4 mm bis 8 mm, oder 6 mm, ausgeführt sein. Eine Serviceklappe kann insbesondere im geschlossenen Zustand wasserdicht sein und kann von diesem aus geöffnet werden. Ein Sichtfenster ist insbesondere ein optisch transparenter Bereich der Einhausung, welcher jedoch die wasserdichte Ausführung nicht unterbricht.According to one embodiment, a service flap can be formed in the housing. A viewing window can also be formed in the housing. A service flap can be used, for example, to enable components to be replaced or other maintenance work to be carried out. A viewing window can be used, for example, to ensure that stickers or other visually visible information can also be recognized from outside the housing. For example, a viewing window can have an area of up to 250 cm 2 or up to 300 cm 2 or up to 350 cm 2 . A service flap can, for example, have an area of up to 100 cm 2 or up to 150 cm 2 . However, other sizes are also possible. For example, a service flap can be designed as a small round service flap with an inner diameter of, for example, 4 mm to 8 mm, or 6 mm. A service flap can be watertight, in particular when it is closed, and can be opened from this. A viewing window is, in particular, an optically transparent area of the housing which, however, does not interrupt the watertight design.

Insbesondere können einer, einige oder alle Druckbehälter ein Tankabsperrventil aufweisen, wobei die Druckbehälterbaugruppe eine Fernschalteinrichtung zum Betätigen des Tankabsperrventils aufweisen kann, die eine von außerhalb der Einhüllung betätigbare Betätigungseinrichtung und eine Kraftübertragungseinrichtung zwischen Betätigungseinrichtung und Tankabsperrventil aufweisen kann. Dadurch ist eine Betätigung eines Tankabsperrventils von außen möglich. Dies führt insbesondere dazu, dass ohne einen Eingriff in die Einhausung vorzunehmen ein Absperren von Druckbehältern möglich ist, beispielsweise um diese gefahrlos ausbauen zu können.In particular, one, some or all of the pressure vessels may include a tank isolation valve, wherein the pressure vessel assembly may include remote control means for operating the tank isolation valve, which may include an actuator operable from outside the enclosure, and power transmission means between the actuator and the tank isolation valve. This enables a tank shut-off valve to be actuated from the outside. In particular, this means that pressure vessels can be shut off without having to intervene in the housing, for example in order to be able to remove them safely.

Gemäß jeweiligen Ausführungen sind in der Einhausung ein Durchtritt für eine Betankungsleitung, ein Durchtritt für eine Entnahmeleitung, ein Durchtritt für eine gemeinsame Befüll- und Entnahmeleitung, ein Durchtritt für eines oder mehrere Sensor- oder Aktuatorkabel, ein Durchtritt für ein Anschlusskabel eines Steuergeräts und/oder ein Spülanschluss ausgebildet. Diese können insbesondere jeweils zur umgebenden Einhausung hin abgedichtet sein, so dass die Wasserdichtigkeit dadurch nicht unterbrochen wird. Eine Betankungsleitung kann insbesondere zum Befüllen der Druckbehälter verwendet werden. Entsprechend kann eine Entnahmeleitung zur Entnahme von gasförmigem Brennstoff aus den Druckbehältern verwendet werden. Eine gemeinsame Befüll- und Entnahmeleitung kann für beide Zwecke verwendet werden. Ein Sensor- oder Aktuatorkabel kann insbesondere elektrischen Strom und/oder elektrische Signale zwischen innerhalb und außerhalb der Einhausung leiten. Ein Spülanschluss kann insbesondere verwendet werden, um gezielt Gas in die Einhausung einzuleiten, um eventuell vorhandenen gasförmigen Brennstoff abzuführen. According to respective embodiments, the housing has a passage for a refueling line, a passage for a withdrawal line, a passage for a common filling and withdrawal line, a passage for one or more sensor or actuator cables, a passage for a connection cable of a control device and/or formed a flushing port. In particular, these can each be sealed off from the surrounding housing, so that the watertightness is not interrupted as a result. A refueling line can be used in particular for filling the pressure vessel. Correspondingly, a withdrawal line can be used to withdraw gaseous fuel from the pressure vessels. A common filling and extraction line can be used for both purposes. A sensor or actuator cable can in particular conduct electrical current and/or electrical signals between inside and outside of the housing. A Flushing connection can be used in particular to introduce gas into the housing in a targeted manner in order to discharge any gaseous fuel that may be present.

Dadurch kann die Sicherheit beispielsweise vor der Durchführung von Wartungsarbeiten erhöht werden.As a result, security can be increased, for example, before maintenance work is carried out.

Die Druckbehälterbaugruppe dient insbesondere zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigem Brennstoff. Die Druckbehälterbaugruppe kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem (auch Compressed Natural Gas oder CNG genannt) oder verflüssigtem (auch Liquid Natural Gas oder LNG genannt) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Die Druckbehälterbaugruppe ist typischerweise mit mindestens einem Energiewandler fluidverbunden, der eingerichtet ist, die chemische Energie des Brennstoffs in andere Energieformen umzuwandeln.The pressure vessel assembly is particularly useful for storing fuel that is gaseous under ambient conditions. The pressure vessel assembly can be used, for example, in a motor vehicle that is operated with compressed (also called Compressed Natural Gas or CNG) or liquefied (also called Liquid Natural Gas or LNG) natural gas or with hydrogen. The pressure vessel assembly is typically in fluid communication with at least one energy converter configured to convert the chemical energy of the fuel into other forms of energy.

Eine solche Druckbehälterbaugruppe umfasst mindestens einen Druckbehälter, wobei es auch mehrere Druckbehälter sein können, und zwar insbesondere ein Composite Overwrapped Pressure Vessel. Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter oder ein Hochdruckgasbehälter sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch Nominal Working Pressure oder NWP genannt) von mindestens 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck) oder mindestens 700 barü zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich (zum Beispiel mehr als 50 K oder mehr als 100 K) unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs liegen.Such a pressure vessel assembly comprises at least one pressure vessel, although there can also be a plurality of pressure vessels, in particular a composite overwrapped pressure vessel. The pressure vessel can be, for example, a cryogenic pressure vessel or a high-pressure gas vessel. High-pressure gas tanks are designed to permanently store fuel at ambient temperatures at a nominal operating pressure (also called nominal working pressure or NWP) of at least 350 bar overpressure (= excess pressure compared to atmospheric pressure) or at least 700 bar overpressure. A cryogenic pressure vessel is suitable for storing the fuel at the aforementioned operating pressures even at temperatures that are significantly (for example more than 50 K or more than 100 K) below the operating temperature of the motor vehicle.

Die Druckbehälter können insbesondere mit Trag-, Befestigungs- und/oder Schutzelementen (zum Beispiel Schutzschilder, Abschirmungen, Sperrschichten, Abdeckungen, Beschichtungen, Umwicklungen, etc.) eine permanent verbundene Einheit ausbilden, die insbesondere in dem Unterflurbereich unterhalb des Fahrgastinnenraums eines Kraftfahrzeugs montierbar sein kann. Längsachsen der Druckbehälter können in einer Einbaulage parallel zueinander verlaufen und/oder einzelne Druckbehälter können jeweils ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis mit einem Wert zwischen 5 und 200, bevorzugt zwischen 7 und 100, und besonders bevorzugt zwischen 9 und 50 aufweisen.The pressure vessels can form a permanently connected unit, in particular with supporting, fastening and/or protective elements (e.g. protective shields, shields, barrier layers, covers, coatings, wrappings, etc.), which can be mounted in particular in the underfloor area below the passenger compartment of a motor vehicle can. Longitudinal axes of the pressure vessels can run parallel to one another in an installation position and/or individual pressure vessels can each have a length-to-diameter ratio with a value between 5 and 200, preferably between 7 and 100, and particularly preferably between 9 and 50.

Insbesondere kann die Druckbehälterbaugruppe (auch „Container Assembly“ genannt) die Druckbehälter sowie permanent mit Druckbehältern verbundene Trag-, Befestigungs- und/oder Schutzelemente aufweisen (zum Beispiel Schutzschilder, Abschirmungen, Sperrschichten, Abdeckungen, Beschichtungen, Umwicklungen, etc.). Ebenso weist die Druckbehälterbaugruppe auch die Einhausung auf. Die Trag-, Befestigungs- und/oder Schutzelemente können zweckmäßig nur temporär und bevorzugt nur von Fachpersonal und/oder nicht zerstörungsfrei demontierbar sein. Eine solche Druckbehälterbaugruppe eignet sich besonders für flache Einbauräume, insbesondere im Unterflurbereich unterhalb des Fahrzeuginnenraums. Die Druckbehälterbaugruppe kann bevorzugt als Ganzes in den im Kraftfahrzeug vorgesehenen Einbauraum montierbar sein. Hierzu kann die Druckbehälterbaugruppe gemeinsame Karosserieanbindungspunkte aufweisen, mittels derer das System als Ganzes im Kraftfahrzeug befestigbar ist. Bevorzugt umfasst die Druckbehälterbaugruppe mehr als drei oder mehr als fünf oder mehr als sieben oder mehr als zehn Druckbehälter.In particular, the pressure vessel assembly (also called “container assembly”) may include the pressure vessels as well as supporting, fastening, and/or protective elements permanently connected to pressure vessels (e.g. protective shields, shields, barrier layers, covers, coatings, wrappings, etc.). Likewise, the pressure vessel assembly also has the housing. The supporting, fastening and/or protective elements can expediently only be dismantled temporarily and preferably only by specialist personnel and/or cannot be dismantled non-destructively. Such a pressure vessel assembly is particularly suitable for flat installation spaces, especially in the underfloor area below the vehicle interior. The pressure vessel assembly can preferably be installed as a whole in the installation space provided in the motor vehicle. For this purpose, the pressure vessel assembly can have common body connection points, by means of which the system can be fastened as a whole in the motor vehicle. Preferably, the pressure vessel assembly includes more than three, or more than five, or more than seven, or more than ten pressure vessels.

Die Druckbehälter können kreisförmige oder ovale Querschnitte aufweisen. Die einzelnen Druckbehälter können als Speicherrohre ausgebildet sein. Beispielsweise können mehrere Druckbehälter vorgesehen sein, deren Längsachsen in der Einbaulage parallel zueinander verlaufen. Die einzelnen Druckbehälter können jeweils ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis mit einem Wert zwischen 5 und 200, bevorzugt zwischen 7 und 100, und besonders bevorzugt zwischen 9 und 50 aufweisen. Das Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis ist der Quotient aus der Gesamtlänge der einzelnen Druckbehälter (zum Beispiel Gesamtlänge eines Speicherrohrs ohne Fluidverbindungselemente) im Zähler und dem größeren Außendurchmesser des Druckbehälters im Nenner. Die einzelnen Druckbehälter können unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sein, beispielsweise in einem Abstand zueinander von weniger als 20 cm oder weniger als 15 cm oder weniger als 10 cm oder weniger als 5 cm.The pressure vessels can have circular or oval cross-sections. The individual pressure vessels can be designed as storage tubes. For example, several pressure vessels can be provided, the longitudinal axes of which run parallel to one another in the installed position. The individual pressure vessels can each have a length-to-diameter ratio with a value between 5 and 200, preferably between 7 and 100, and particularly preferably between 9 and 50. The length-to-diameter ratio is the quotient of the total length of the individual pressure vessels (e.g. total length of a storage tube without fluid connectors) in the numerator and the larger outside diameter of the pressure vessel in the denominator. The individual pressure vessels can be arranged directly adjacent to one another, for example at a distance from one another of less than 20 cm or less than 15 cm or less than 10 cm or less than 5 cm.

In einer Ausgestaltung sind die Druckbehälter in Serie geschaltet. Zwischen den einzelnen Druckbehältern können in der Regel gebogene Fluidverbindungselemente vorgesehen sein. Besonders bevorzugt können die Druckbehälter und die Fluidverbindungselemente so gestaltet sein, dass beide in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess zusammen herstellbar sind. Hierzu kann beispielsweise ein gemeinsamer Liner vorgesehen sein, der in einem kontinuierlichen Extrusionsprozess hergestellt wird und der in einem ebenfalls kontinuierlichen Prozess mit Verstärkungsfasern umflochten oder (spiralisiert) umwickelt wird. Diese Art des Rohrspeichersystems wird auch als Kettentank, Schlangentank oder Conformable Storage bezeichnet. Um bei der Betankung Überhitzung in „Sackgassen“ zu vermeiden, kann das Ende der seriell verbundenen Behälter wieder mit dem Anfang verbunden werden, um (beispielsweise mit einer Venturi-Düse) eine Durchströmung bei der Betankung zu ermöglichen.In one embodiment, the pressure vessels are connected in series. As a rule, curved fluid connection elements can be provided between the individual pressure vessels. Particularly preferably, the pressure vessel and the fluid connection elements can be designed in such a way that both can be produced together in a continuous production process. For this purpose, for example, a common liner can be provided, which is produced in a continuous extrusion process and around which reinforcing fibers are braided or (spirally) wrapped in a likewise continuous process. This type of tube storage system is also known as chain tank, snake tank or conformable storage. In order to avoid overheating in "dead ends" when refueling, the end of the serially connected containers can be reconnected be connected to the beginning in order (for example with a Venturi nozzle) to allow flow through when refueling.

In einer Ausgestaltung sind die Druckbehälter parallel geschaltet. Dabei kann ein gemeinsames Verteilerrohr vorgesehen sein. Die mehreren Druckbehälter sind in der Regel direkt an das Verteilerrohr angeschlossen, ohne dass zwischen dem Verteilerrohr und den einzelnen Druckbehältern jeweils ein eigenes, von außen elektrisch betätigbares Tankabsperrventil vorgesehen ist. Vorteilhaft sind die mehreren Druckbehälter stoffschlüssig (mittels Klebung und/oder mittels Schweißen) mit dem Verteilerrohr verbunden, so dass die einzelnen Druckbehälter nicht zerstörungsfrei vom Verteilerrohr lösbar sind. Das Verteilerrohr dient zur Herstellung einer Fluidverbindung mit den einzelnen Druckbehältern. Ferner kann das Verteilerrohr dazu dienen, die einzelnen Druckbehälter mechanisch zu koppeln und eventuell gemeinsame Karosserieanbindungspunkte auszubilden. Somit kann das Verteilerrohr eine Einheit ausbilden, die als Ganzes in das Kraftfahrzeug integrierbar ist. Auch eine Kombination von Parallel- und Serienschaltung ist möglich.In one embodiment, the pressure vessels are connected in parallel. In this case, a common distribution pipe can be provided. The multiple pressure vessels are usually connected directly to the distributor pipe, without a separate tank shut-off valve that can be electrically actuated from the outside being provided between the distributor pipe and the individual pressure vessels. Advantageously, the several pressure vessels are connected to the distribution pipe in a material-to-material manner (by means of adhesion and/or by means of welding), so that the individual pressure vessels cannot be detached from the distribution pipe without being destroyed. The manifold is used to establish fluid communication with the individual pressure vessels. Furthermore, the distribution pipe can be used to mechanically couple the individual pressure vessels and possibly form common body connection points. The distributor pipe can thus form a unit that can be integrated as a whole into the motor vehicle. A combination of parallel and series connection is also possible.

An der Druckbehälterbaugruppe bzw. am Verteilerrohr kann ein elektrisch betätigbares und stromlos geschlossenes Tankabsperrventil vorgesehen sein, das eingerichtet ist, die Druckbehälterbaugruppe bzw. das Verteilerrohr gegenüber den übrigen brennstoffführenden Leitungen der zum Energiewandler führenden Brennstoffversorgungsanlage abzusperren. Dieses Ventil besitzt die Funktion eines On-Tank-Valves eines herkömmlichen Druckbehälters. Zweckmäßig ist lediglich ein stromlos geschlossenes Tankabsperrventil vorgesehen. Das Tankabsperrventil kann beispielsweise unmittelbar an die Druckbehälterbaugruppe bzw. an das Verteilerrohr an- bzw. einschraubbar sein. Das Tankabsperrventil ist das erste Ventil, das stromab eines jeden der am gemeinsamen Verteilerrohr angeschlossenen Druckbehälter vorgesehen ist. Eine Rohrbruchsicherung, auch Überstromventil (englisch Excess Flow Valve) genannt, kann an jedem Druckbehälter oder am Verteilerrohr vorgesehen sein.An electrically actuable and normally closed tank shut-off valve can be provided on the pressure vessel assembly or on the distributor pipe, which is set up to shut off the pressure vessel assembly or the distributor pipe from the other fuel-carrying lines of the fuel supply system leading to the energy converter. This valve has the function of an on-tank valve of a conventional pressure vessel. Only one tank shut-off valve, which is closed when de-energized, is expediently provided. The tank shut-off valve can, for example, be screwed directly onto the pressure vessel assembly or onto the distributor pipe. The tank isolation valve is the first valve provided downstream of each of the pressure tanks connected to the common rail. A pipe rupture valve, also known as an excess flow valve, can be provided on any pressure vessel or on the distribution pipe.

Ein Tankabsperrventil ist insbesondere ein Ventil, dessen Eingangsdruck (im Wesentlichen) dem Behälterdruck entspricht. Das Tankabsperrventil ist insbesondere ein steuerbares bzw. regelbares und insbesondere stromlos geschlossenes Ventil. Das Tankabsperrventil ist in der Regel in ein On-Tank-Valve integriert. In der Verordnung (EU) Nr. 406/2010 der Kommission vom 26. April 2010 zur Durchführung der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 des Europäischen Parlaments und des Rats über die Typengenehmigung von wasserstoffbetriebenen Kraftfahrzeugen wird ein solches Tankabsperrventil auch als erstes Ventil bezeichnet.A tank shut-off valve is in particular a valve whose inlet pressure (substantially) corresponds to the tank pressure. The tank shut-off valve is in particular a controllable or regulatable and in particular normally closed valve. The tank shut-off valve is usually integrated into an on-tank valve. In Regulation (EU) No. 406/2010 of the Commission of April 26, 2010 for the implementation of Regulation (EC) No. 79/2009 of the European Parliament and of the Council on the type approval of hydrogen-powered motor vehicles, such a tank shut-off valve is also referred to as the first valve.

Eine thermische Druckentlastungseinrichtung, auch Thermal Pressure Relief Device (= TPRD) oder Thermosicherung genannt, ist in der Regel benachbart zum Druckbehälter vorgesehen. Bei Hitzeeinwirkung (zum Beispiel durch Flammen) wird durch das TPRD der im Druckbehälter gespeicherte Brennstoff in die Umgebung abgelassen. Die Druckentlastungseinrichtung lässt den Brennstoff ab, sobald die Auslösetemperatur des TPRDs überschritten wird (= wird thermisch aktiviert). Es können ferner Auslöseleitungen vorgesehen sein. Ein solches System zur thermischen Druckentlastung ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer DE 10 2015 222 252 A1 gezeigt.A thermal pressure relief device, also known as a thermal pressure relief device (= TPRD) or thermal fuse, is usually provided adjacent to the pressure vessel. When exposed to heat (e.g. from flames), the TPRD releases the fuel stored in the pressure vessel into the environment. The pressure relief device releases the fuel as soon as the trigger temperature of the TPRD is exceeded (= is thermally activated). It can also be provided trigger lines. Such a system for thermal pressure relief is for example in the German patent application with the publication number DE 10 2015 222 252 A1 shown.

Ein Wärmerohr kann insbesondere eingerichtet sein, um die durch ein thermisches Event an das Wärmerohr abgegebene Wärmeenergie zumindest teilweise zu transportieren zu zumindest einer der Druckentlastungseinrichtungen. Ein Wärmerohr (englisch heat pipe) ist ein Wärmeübertrager, der unter Nutzung von Verdampfungswärme eines Mediums Wärme passiv transportiert. Mit anderen Worten ist ein Wärmerohr ein Element, in dem ein Stoff gespeichert ist, der zum Transport der Wärme vom lokalen Event zur Druckentlastungseinrichtung zumindest teilweise einen Phasenübergang vollzieht. Ein solches Wärmerohr kann unterschiedlich ausgebildet sein und ist dem Fachmann als solches bekannt. Vorteilhaft kann mit einem solchen Wärmerohr ein vergleichsweise hoher Wärmestrom mit einem vergleichsweise geringen Wärmewiderstand übertragen werden. Somit kann insbesondere im Vergleich zur reinen Wärmeleitung durch Metallstreben Gewicht und/oder Bauraum reduziert werden.A heat pipe can be set up in particular to at least partially transport the thermal energy released to the heat pipe by a thermal event to at least one of the pressure relief devices. A heat pipe is a heat exchanger that passively transports heat using the heat of vaporization of a medium. In other words, a heat pipe is an element in which a substance is stored that at least partially completes a phase transition to transport the heat from the local event to the pressure relief device. Such a heat pipe can be designed in different ways and is known as such to a person skilled in the art. With such a heat pipe, a comparatively high heat flow can advantageously be transmitted with a comparatively low thermal resistance. In this way, weight and/or installation space can be reduced, in particular in comparison to pure heat conduction through metal struts.

Mit anderen Worten werden zukünftig Unterflurtanks in ehemaligen Batteriebauräumen untergebracht. Dort befinden sie sich unterhalb der Wattiefe. Typische beispielhafte Fass-artige Wasserstofftanks erfüllen auch unterhalb der Wattiefe alle Anforderungen ohne weiteres Gehäuse. Mit Unterflurtanks, insbesondere Kettentanks, kann es jedoch herausfordernd werden, den Brandfall zu beherrschen, falls sie ohne weiteres Gehäuse wie heutige Fasstanks in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden. Aufgrund der größeren Tankoberfläche und kleineren Tankwandstärke wird bei einem Brand mehr Wärme in den Wasserstoff eingebracht. Der Druck oder die Temperatur steigen schneller. Deshalb können die Tanks bzw. Druckbehälter in ein wasserdichtes Gehäuse eingebaut werden. Das Gehäuse bzw. die Einhausung kann bevorzugt einige Millibar Außendruck und etwa 100 mbar Innendruck ertragen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, können die großen Flächen wie Deckel und Boden mit Verstärkungselementen versehen sein. Beim Boden können insbesondere die Platte und/oder deren Verstärkungselemente etwas massiver sein, um zusätzlich die Anforderung Pollerschutz zu erfüllen. Das Gehäusematerial kann beispielsweise Aluminium, Stahl oder Kunststoff sein. Boden und Deckel sind typischerweise entweder aus Stahl oder, wenn nicht, dann kann beispielsweise zumindest eine Schicht der Wand aus Stahl bestehen. Stahl schmilzt in den relevanten Brandfällen nicht.In other words, in the future, underfloor tanks will be accommodated in former battery rooms. There they are below the wading depth. Typical exemplary barrel-type hydrogen tanks also meet all requirements below the fording depth without any further housing. However, with underfloor tanks, in particular chain tanks, it can become challenging to control the event of fire if they are built into a motor vehicle without any additional housing, like today's barrel tanks. Due to the larger tank surface and smaller tank wall thickness, more heat is introduced into the hydrogen in the event of a fire. The pressure or temperature increases faster. Therefore, the tanks or pressure vessels can be installed in a watertight housing. The housing or housing can preferably withstand a few millibars of external pressure and about 100 mbar of internal pressure. In order to meet these requirements, the large areas such as the top and bottom can be provided with reinforcement elements. In the case of the floor, in particular, the plate and/or its reinforcement elements can be somewhat more massive in order to additionally meet the requirements requirement to meet bollard protection. The housing material can be aluminum, steel or plastic, for example. The bottom and top are typically either steel or, if not, then at least one layer of the wall may be steel, for example. Steel does not melt in the relevant fire situations.

Ferner können vorgesehen sein:

  • - Durchtritt für Wasserstoffleitung zu Receptacle (Betankungsleitung bzw. Befüllleitung),
  • - Durchtritt für Wasserstoffleitung zu FCS (= Fuel Cell System) (Entnahmeleitung),
  • - Durchtritt für Sensor- und Aktorkabel, falls kein Steuergerät im Gehäuse ist,
  • - Durchtritt für Steuergeräte-Anschlusskabel, falls das Steuergerät im Gehäuse ist,
  • - Entgasungseinheit,
  • - Wärmeleitungselemente vom Gehäuse zur TPRD-Erkennungseinheit,
  • - Serviceklappe,
  • - Sichtfenster,
  • - Kraftübertragungselement,
  • - Spülanschluss,
  • - innere Beschichtung, Deckel und Bodenplatte.
Furthermore, the following can be provided:
  • - Passage for the hydrogen line to the receptacle (refueling line or filling line),
  • - Passage for hydrogen line to FCS (= Fuel Cell System) (sampling line),
  • - Passage for sensor and actuator cables if there is no control unit in the housing,
  • - passage for the control unit connection cable, if the control unit is in the housing,
  • - degassing unit,
  • - thermal conduction elements from the housing to the TPRD detection unit,
  • - service hatch,
  • - viewing window,
  • - power transmission element,
  • - flushing connection,
  • - inner coating, lid and base plate.

Die Entgasungseinheit kann insbesondere wie bei bisherigen Batteriesystemen eingesetzt werden, um einen Druckausgleich zwischen Innenraum des Gehäuses bzw. der Einhausung und Umgebung zu schaffen und um Wassereintritt von außen zu verhindern. Sie enthält dafür typischerweise eine spezielle Membran, welche Gase durchlässt, nicht jedoch Wasser. Falls die Batterie ein thermisches Ereignis hat, entstehen Gase innerhalb des Gehäuses, die den Druck erhöhen. Dies führt dazu, dass sich die Membran deformiert, und bei einem festgelegten Druck stößt sie an einen Dorn, wird aufgebrochen und zerstört. Die Gase können anschließend das Gehäuse über die irreversibel offene Entgasungseinheit verlassen.The degassing unit can be used, in particular as in previous battery systems, in order to create a pressure equalization between the interior of the housing or the housing and the environment and to prevent the ingress of water from the outside. It typically contains a special membrane that lets gases through, but not water. If the battery has a thermal event, gases are created inside the case that increase the pressure. This causes the membrane to deform, and at a specified pressure it hits a spike, rupturing and destroying it. The gases can then leave the housing via the irreversibly open degassing unit.

Die gleiche Entgasungseinheit kann beispielsweise bei einem Wasserstoff-Tanksystem auch zum Einsatz kommen. Ihre Aufgaben sind beispielsweise:

  • - Abfuhr des Wasserstoffs, der aus den Tanks durch die Tankwand in das Gehäuse permeiert ist,
  • - Abfuhr des Wasserstoffs, der im Fehlerfall „Leckage Tank-Leitung-Verschraubung“ austritt,
  • - im Brandfall: Abfuhr des Wasserstoffs, der bei geöffnetem TPRD (thermisches Sicherheitsventil) austritt,
  • - Fehlerfall Überdruck in Mitteldruckleitung: Abfuhr des Wasserstoffs, der bei offenem MPRV (Druckentlastungsventil) austritt.
The same degassing unit can also be used in a hydrogen tank system, for example. Your tasks are for example:
  • - removal of the hydrogen that has permeated from the tanks through the tank wall into the housing,
  • - removal of the hydrogen that escapes in the event of a "leakage tank-line-screw connection",
  • - in the event of fire: removal of the hydrogen that escapes when the TPRD (thermal safety valve) is open,
  • - Overpressure error in the medium-pressure line: removal of the hydrogen that escapes when the MPRV (pressure relief valve) is open.

Hintergrund für Wärmeleitungselemente von Gehäuse bzw. Einhausung zur TPRD-Erkennungseinheit: die Tanks bzw. Druckbehälter sind durch die Einhausung etwas besser vor dem Brand geschützt. Dies ist auch wünschenswert, weil sie dafür empfindlicher sein können. Gleichzeitig wäre es gut, die Wärme schnell an die TPRD-Erkennungseinheit zu transportieren, damit sie die Druckbehälter rechtzeitig leert.Background for heat conduction elements from the housing or housing to the TPRD detection unit: the tanks or pressure vessels are somewhat better protected against fire by the housing. This is also desirable because they can be more sensitive to it. At the same time, it would be good to quickly transport the heat to the TPRD detection unit so that it empties the pressure vessels in time.

Wenn das Gehäuse bzw. die Einhausung aus Stahl besteht, ist es hilfreich, die Wärmeleitungselemente mit einem guten thermischen Kontakt an das Gehäuse anzubinden und mit einem zweiten guten thermischen Kontakt an die TPRD-Erkennungseinheit anzubinden. Wenn das Gehäuse bzw. die Einhausung innen aus Kunststoff besteht (und außen mit einer Stahlschicht versehen ist), dann wirkt der Kunststoff thermisch isolierend. Hier lohnt es sich lokal, die Stahlschicht nicht aufzubringen, damit im Brandfall der Kunststoff wegschmilzt und das Feuer direkt an die Wärmeleitungselemente einwirkt.If the housing is made of steel, it is helpful to bond the heat conduction elements to the housing with one good thermal contact and to the TPRD detection unit with a second good thermal contact. If the housing or housing is made of plastic on the inside (and has a steel layer on the outside), then the plastic has a thermally insulating effect. Here it is worthwhile locally not to apply the steel layer so that in the event of a fire the plastic melts away and the fire acts directly on the heat conduction elements.

Eine Anforderung bei der technischen Überprüfung ist es, den COPV-Aufkleber einsehen zu können. Dies könnte mit folgenden Elementen erreicht werden:

  • - große Serviceklappe,
  • - kleine Serviceklappe (zum Beispiel mit Innendurchmesser 6 mm) für Durchführung eines Endoskops,
  • - Sichtfenster.
A requirement for the technical inspection is to be able to see the COPV sticker. This could be achieved with the following elements:
  • - large service hatch,
  • - small service flap (e.g. with an inner diameter of 6 mm) for passage of an endoscope,
  • - viewing window.

Eine Anforderung im Service ist es, die Manual Valves (häufig ein Bestandteil des OTVs) öffnen und schließen zu können. Dies kann mit folgenden Elementen erreicht werden:

  • - Serviceklappe,
  • - Kraftübertragungselement (zum Beispiel ein Zylinder, der mit einer dynamischen Dichtung im Gehäuse abgedichtet ist und kraftschlüssig an das Manual Valve angeschlossen ist, so dass, wenn man den Zylinder dreht, auch das Manual Valve gedreht und damit geschlossen und geöffnet wird).
A service requirement is being able to open and close the manual valves (often part of the OTV). This can be achieved with the following elements:
  • - service hatch,
  • - Power transmission element (e.g. a cylinder sealed with a dynamic seal in the housing and frictionally connected to the manual valve, so that when you turn the cylinder, the manual valve is also turned and thus closed and opened).

Hintergrund zum Spülanschluss: Falls das Solenoid-Valve nicht mehr funktioniert, kann das Tanksystem aus dem Fahrzeug ausgebaut und das Gehäuse bzw. die Einhausung geöffnet werden, um Bleed Port oder Bleed Valve für Enttankung zu nutzen. Beim Öffnen des Gehäuses könnte Restwasserstoff austreten und die Sicherheit des Servicepersonals gefährden. Daher wäre ein Spülanschluss hilfreich, um vor dem Öffnen des Gehäuses Stickstoff (oder ein anderes Inertgas) einzuströmen und damit eine nicht brennbare Atmosphäre zu schaffen. Eine Alternative für den Spülanschluss ist es, die Membran der Entgasungseinheit mit einer Lanzette zu durchstechen und darüber Inertgas in das Gehäuse einzuleiten.Background to the flushing connection: If the solenoid valve no longer works, the tank system can be removed from the vehicle and that The housing or the housing can be opened in order to use the bleed port or bleed valve for defuelling. Residual hydrogen could escape when the housing is opened and endanger the safety of the service personnel. Therefore, a purge port would be helpful to allow nitrogen (or other inert gas) to flow in before opening the enclosure to create a non-flammable atmosphere. An alternative for the flushing connection is to pierce the membrane of the degassing unit with a lancet and use it to introduce inert gas into the housing.

Die Schutzwirkung des Gehäuses bzw. die Einhausung im Brandfall lässt sich noch weiter verbessern, indem die Strahlungswärme vom Gehäuse zu den Tanks reduziert wird. Dies ist möglich durch Reduzieren der Emissivität von Gehäuseinnenoberfläche und/oder Tankaußenoberfläche. Dies kann beispielsweise durch Beschichten, Bemalen, Bekleben oder Polieren der Flächen erfolgen. Bei dem Gehäuse wäre vor allem die Behandlung der Oberfläche des Bodens und Deckels von Vorteil.The protective effect of the housing or the enclosure in the event of a fire can be further improved by reducing the heat radiated from the housing to the tanks. This is possible by reducing the emissivity of the inner surface of the housing and/or the outer surface of the tank. This can be done, for example, by coating, painting, gluing or polishing the surfaces. In the case of the housing, the treatment of the surface of the base and lid would be particularly advantageous.

Die hier offenbarte Technologie ist insbesondere für Typ IV-Druckbehälter von Vorteil. Bei Typ I- oder Typ Il-Behältern ist die Permeation typischerweise nicht relevant. Trotzdem kann die hier offenbarte Technologie angewandt werden, wobei beispielsweise eine Entgasungseinheit helfen kann, um die oben beschriebenen Fehlerfälle abzudecken.The technology disclosed herein is particularly advantageous for Type IV pressure vessels. Permeation is typically not relevant for Type I or Type II containers. Nevertheless, the technology disclosed here can be applied, for example a degassing unit can help to cover the error cases described above.

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1: eine Druckbehälterbaugruppe, und
  • 2: eine Entgasungseinheit.
The technology disclosed here will now be described with reference to the figures. show:
  • 1 : a pressure vessel assembly, and
  • 2 : a degassing unit.

1 zeigt eine Druckbehälterbaugruppe 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es handelt sich hierbei um eine rein schematische Darstellung in einer seitlichen Querschnittsansicht. 1 12 shows a pressure vessel assembly 10 according to one embodiment. This is a purely schematic representation in a lateral cross-sectional view.

Die Druckbehälterbaugruppe 10 weist eine Einhausung 20 auf. Diese umgibt einen wasserdicht abgeschlossenen Raum, in welchem sich vorliegend drei Druckbehälter 30 befinden. Die Einhausung 20 weist obenseitig einen Deckel 22 und untenseitig einen Boden 24 auf. Sie weist einen durchgehenden Spülanschluss 21 auf, durch welchen Gas in das Innere der Einhausung 20 geblasen werden kann. Sie weist ferner eine Serviceklappe 26 auf, welche obenseitig angeordnet ist und geöffnet werden kann, um Wartungsarbeiten durchzuführen. Im verschlossenen Zustand ist sie jedoch wasserdicht. Des Weiteren weist die Einhausung 20 untenliegend ein Sichtfenster 28 auf, durch welches einer der Druckbehälter 30 visuell beobachtet werden kann. Dies ermöglicht beispielsweise ein Ablesen einer Kennung oder ein Scannen eines Barcodes.The pressure vessel assembly 10 has an enclosure 20 . This surrounds a watertight, sealed space in which three pressure vessels 30 are present. The housing 20 has a cover 22 on the top and a bottom 24 on the bottom. It has a continuous flushing connection 21 through which gas can be blown into the interior of the housing 20 . It also has a service flap 26 which is arranged at the top and can be opened in order to carry out maintenance work. When closed, however, it is waterproof. Furthermore, the housing 20 has a viewing window 28 at the bottom, through which one of the pressure vessels 30 can be observed visually. This enables, for example, an identifier to be read or a barcode to be scanned.

Jeder der Druckbehälter 30 weist einen jeweiligen Boss 32 auf. Damit liegt er auf einem Halter 64 auf. Die Druckbehälter 30 haben jeweilige Längsachsen, welche sich parallel zueinander und quer zur Papierebene von 1 erstrecken.Each of the pressure vessels 30 has a respective boss 32 . So he is on a holder 64 on. The pressure vessels 30 have respective longitudinal axes which are parallel to one another and transverse to the plane of the paper 1 extend.

Zwischen den Druckbehältern 30 sind untenseitig jeweilige Verstrebungen 90 angeordnet. Diese erhöhen die Stabilität und dienen vorliegend auch zum Tragen des Halters 64. Bei den Verstrebungen 90 handelt es sich somit um Versteifungselemente.Respective struts 90 are arranged on the underside between the pressure vessels 30 . These increase the stability and in the present case also serve to support the holder 64. The struts 90 are therefore stiffening elements.

An der vorliegend linken Seite der Einhausung 20 ist eine Entgasungseinheit 40 ausgebildet. Diese wird weiter unten mit Bezug auf 2 näher beschrieben werden. Sie ist grundsätzlich wasserdicht, lässt jedoch Gase durch und wird bei einem zu hohen Innendruck von selbst zerstört. Dies ermöglicht ein Abführen von eventuell aus den Druckbehältern 30 ausdiffundiertem gasförmigem Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, so dass eine Ansammlung in der Einhausung 20 vermieden wird.A degassing unit 40 is formed on the present left side of the housing 20 . This is referred to below 2 be described in more detail. It is basically waterproof, but lets gases through and will self-destruct if the internal pressure is too high. This allows any gaseous fuel, in particular hydrogen, that may have diffused out of the pressure vessels 30 to be discharged, so that an accumulation in the housing 20 is avoided.

Des Weiteren ist eine Betankungsleitung 50 ausgebildet, welche durch einen wasserdichten Durchtritt 51 durch die Einhausung 20 hindurchtritt. Die Betankungsleitung 50 geht in eine Rail 59 über, welche mit den Druckbehältern 30 verbunden ist. Die Rail 59 ist über Befestigungsschrauben 65 an dem Halter 64 befestigt. Gegenüberliegend zur Betankungsleitung 50 ist ein Tankabsperrventil 80 angeordnet, welches für alle Druckbehälter 30 gleichzeitig wirkt. Dieses kann gasförmigen Brennstoff aus den Druckbehältern 30 überleiten in eine Entnahmeleitung 60, welche über einen Druckregler 62 mit einer Mitteldruck-Entnahmeleitung 63 verbunden ist, welche wiederum durch einen weiteren Durchtritt 61 durch die Einhausung 20 nach außen geführt wird.Furthermore, a refueling line 50 is formed, which passes through the housing 20 through a watertight opening 51 . The refueling line 50 transitions into a rail 59 which is connected to the pressure vessels 30 . The rail 59 is fastened to the holder 64 via fastening screws 65 . A tank shut-off valve 80 is arranged opposite the refueling line 50 and acts simultaneously for all pressure vessels 30 . This gaseous fuel can be transferred from the pressure vessels 30 into an extraction line 60 which is connected via a pressure regulator 62 to a medium-pressure extraction line 63 which in turn is routed through a further passage 61 through the housing 20 to the outside.

Des Weiteren ist ein Anschlusskabel 70 vorgesehen, welches ebenfalls durch einen Durchtritt 71 durch die Einhausung 20 hindurchtritt. Dadurch kann das Tankabsperrventil 80 gesteuert werden. Zusätzlich ist zur Betätigung des Tankabsperrventils 80 eine Fernschalteinrichtung 81 vorgesehen, die eine Betätigungseinrichtung 84 aufweist, welche von außerhalb der Einhausung 20 zugänglich ist und beispielsweise mittels eines Sechskantschlüssels oder eines ähnlichen Werkzeugs betätigt werden kann. Die Betätigungseinrichtung 84 ist über eine ebenfalls zur Fernschalteinrichtung 81 gehörende Kraftübertragungseinrichtung 82 mit dem Tankabsperrventil 80 verbunden. Dies erlaubt es, auch bei Ausfall einer elektrischen Betätigung eine manuelle Betätigung des Tankabsperrventils 80 vorzunehmen, ohne dass hierfür ein Eingriff innerhalb der Einhausung 20 erforderlich wäre.Furthermore, a connecting cable 70 is provided, which also passes through the housing 20 through a passage 71 . This allows the tank shut-off valve 80 to be controlled. In addition, a remote control device 81 is provided for actuating the tank shut-off valve 80, which has an actuating device 84 which is accessible from outside the housing 20 and can be actuated, for example, by means of a hexagonal wrench or a similar tool. The actuating device 84 is connected to the tank shut-off valve 80 via a power transmission device 82 which also belongs to the remote control device 81 . This allows manual actuation of the tank shut-off valve 80 even if an electrical actuation fails, without an intervention within the housing 20 being necessary for this.

Innerhalb der Einhausung 20 ist des Weiteren eine thermische Druckentlastungseinrichtung (TPRD = Thermal Pressure Relief Device) 52 ausgebildet. Diese ist an der Rail 59 angeschlossen. Eine Ausblasöffnung 53 ist dabei nach außerhalb der Einhausung 20 geführt, so dass eventuell ausgeblasener gasförmiger Brennstoff nicht in den von der Einhausung 20 umschlossenen Luftraum ausgeleitet wird, sondern unmittelbar nach außerhalb geführt wird. Dadurch wird ein zu starker Druckanstieg innerhalb der Einhausung 20 verhindert.Furthermore, inside the housing 20 is a thermal pressure relief device (TPRD=Thermal Pressure Relief Device) 52 is formed. This is connected to Rail 59. A blow-out opening 53 is led to the outside of the housing 20, so that any gaseous fuel that may have been blown out is not discharged into the air space enclosed by the housing 20, but is guided directly to the outside. This prevents an excessive increase in pressure within the housing 20 .

Die thermische Druckentlastungseinrichtung 52 bläst grundsätzlich gasförmigen Brennstoff ab, wenn die Temperatur zu hoch wird. Um die Ansprechzeit zu verkürzen, sind ein erstes Wärmerohr 54 und ein zweites Wärmerohr 56 vorhanden, welche die thermische Druckentlastungseinrichtung 52 mit dem Deckel 22 bzw. mit dem Boden 24 verbinden. Hierdurch wird eine eventuelle Erwärmung der Einhausung 20 schneller an die thermische Druckentlastungseinrichtung 52 weitergeleitet, so dass diese früher auslösen kann.The thermal pressure relief device 52 basically vents gaseous fuel when the temperature gets too high. In order to reduce the response time, a first heat pipe 54 and a second heat pipe 56 are provided which connect the thermal pressure relief device 52 to the cover 22 and the base 24, respectively. As a result, any heating of the housing 20 is passed on to the thermal pressure relief device 52 more quickly, so that it can trigger earlier.

2 zeigt die Entgasungseinheit 40 in größerer Detailliertheit. Die Entgasungseinheit 40 weist ein Gehäuse 42 auf, welches die nachfolgend beschriebenen Komponenten hält. An dem Gehäuse 42 ist eine Membran 44 befestigt, welche flexibel ist und mit der in 2 dargestellten, nach oben weisenden Fläche zum Inneren der Einhausung 20 weist. Gegenüberliegend dieser oberen Fläche ist in dem Gehäuse 42 ein Dorn 46 ausgebildet, welchen die Membran 44 berührt, wenn sie sich zu weit nach außen dehnt. Somit handelt es sich bei dem Dorn 46 um ein Zerstörelement. Ein solches Zerstören der Membran 44 kann vorkommen, wenn der Druck innerhalb der Einhausung 20 zu hoch wird. Grundsätzlich ist die Membran 44 dazu in der Lage, einen Eintritt von Wasser oder anderen Flüssigkeiten zu verhindern, gleichzeitig aber Gase durchzulassen. Dies kann zum einen zum Abführen von eventuell ausdiffundiertem gasförmigem Brennstoff verwendet werden, zum anderen aber auch, um einen Druckausgleich zwischen dem Inneren der Einhausung 20 und einer umgebenden Atmosphäre herzustellen. Wird beispielsweise ein Kraftfahrzeug in einem Flugzeug transportiert, kann es zu relativ schnellen Druckänderungen im Steig- oder Sinkflug kommen, welche von der Membran 44 ausgeglichen werden können. Kommt es jedoch zu einem zu starken Druckanstieg innerhalb der Einhausung 20, so berührt die Membran 44 den Dorn 46 und wird dadurch zerstört. Dies ermöglicht ein unmittelbares, deutlich stärkeres Ausströmen von Gas aus dem Inneren der Einhausung 20, so dass anderweitige Schäden vermieden werden. 2 shows the degassing unit 40 in greater detail. The degassing unit 40 has a housing 42 which holds the components described below. A membrane 44 is attached to the housing 42, which is flexible and connected to the in 2 illustrated, upward-facing surface to the interior of the housing 20 has. Opposite this top surface, housing 42 has formed therein a tab 46 which diaphragm 44 will contact if it overextends outwardly. The mandrel 46 is therefore a destruction element. Such destruction of the membrane 44 can occur if the pressure within the enclosure 20 becomes too high. Basically, the membrane 44 is able to prevent the ingress of water or other liquids, while at the same time allowing gases to pass through. On the one hand, this can be used to discharge any gaseous fuel that may have diffused out, but on the other hand it can also be used to equalize the pressure between the interior of the housing 20 and a surrounding atmosphere. If, for example, a motor vehicle is transported in an airplane, relatively rapid pressure changes can occur during ascent or descent, which can be compensated for by the membrane 44 . However, if the pressure rises too much within the housing 20, the membrane 44 touches the mandrel 46 and is destroyed as a result. This allows gas to flow out of the interior of the housing 20 directly and significantly more intensively, so that other damage is avoided.

Zur Abdichtung des Gehäuses 42 gegenüber der Einhausung 20 ist eine Dichtung 48 vorgesehen, welche in einer Nut 49 des Gehäuses 42 angeordnet ist. Dies ermöglicht die Herstellung des Gehäuses 42 als separates Bauteil und eine nachträgliche, jedoch flüssigkeitsdichte Befestigung.A seal 48 , which is arranged in a groove 49 of the housing 42 , is provided to seal off the housing 42 from the housing 20 . This enables the housing 42 to be produced as a separate component and subsequently to be attached in a liquid-tight manner.

Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck „mindestens ein(e)“ teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. der/ein Druckbehälter, die/eine Leitung, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. der mindestens eine Druckbehälter, die mindestens eine Leitung, etc.).For reasons of legibility, the expression “at least one” has been partially omitted for the sake of simplicity. If a feature of the technology disclosed here is described in the singular or indefinitely (e.g. the pressure vessel, the line, etc.), the plural should also be disclosed at the same time (e.g. the at least one pressure vessel, the at least one line , Etc.).

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 can be made within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Druckbehälterbaugruppepressure vessel assembly
2020
Einhausungenclosure
2121
Spülanschlussflushing connection
2222
Deckellid
2424
Bodenfloor
2626
Serviceklappeservice flap
2828
Sichtfensterviewing window
3030
Druckbehälterpressure vessel
3232
Bossboss
4040
Entgasungseinheitdegassing unit
4242
Gehäusehousing
4444
Membranmembrane
4646
Dorn / ZerstörelementThorn / element of destruction
4848
Dichtungpoetry
4949
Nutgroove
5050
Betankungsleitungrefueling line
5151
Durchtrittpassage
5252
thermische Druckentlastungseinrichtungthermal pressure relief device
5353
Ausblasöffnungexhaust port
5454
Wärmerohrheat pipe
5656
Wärmerohrheat pipe
5959
RailRail
6060
Entnahmeleitungsampling line
6161
Durchtrittpassage
6262
Druckmindererpressure reducer
6363
Mitteldruck-EntnahmeleitungMedium pressure sampling line
6464
Halterungbracket
6565
Befestigungsschraubenmounting screws
7070
Anschlussleitungconnecting cable
7171
Durchtrittpassage
8080
Tankabsperrventiltank shut-off valve
8181
Fernschalteinrichtungremote switching device
8282
Kraftübertragungseinrichtungpower transmission device
8484
Betätigungseinrichtungactuating device
9090
Verstrebungbracing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 406/2010 [0032]EP 406/2010 [0032]
  • DE 102015222252 A1 [0033]DE 102015222252 A1 [0033]

Claims (17)

Druckbehälterbaugruppe (10), umfassend - einen oder mehrere Druckbehälter (30) zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff, und - eine Einhausung (20), die die Druckbehälter (30) flüssigkeitsdicht umgibt.Pressure vessel assembly (10) comprising - one or more pressure vessels (30) for storing gaseous fuel, and - A housing (20) which surrounds the pressure vessel (30) in a liquid-tight manner. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 1, wobei in der Einhausung (20) mindestens eine Entgasungseinheit (40) zum Abführen von aus dem oder den Druckbehältern (30) ausdiffundiertem Brennstoff aufweist.pressure vessel assembly (10). claim 1 wherein the housing (20) has at least one degassing unit (40) for discharging fuel that has diffused out of the pressure vessel or vessels (30). Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 2, wobei die Entgasungseinheit (40) eine flexible Membran (44) aufweist, die flüssigkeitsdicht ist.pressure vessel assembly (10). claim 2 , wherein the degassing unit (40) has a flexible membrane (44) which is liquid-tight. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 3, wobei die Entgasungseinheit (40) mindestens ein Zerstörelement (46) aufweist, das zum Zerstören der Membran (44) bei einer vorbestimmten Auswölbung der Membran (44) und/oder bei einem vorbestimmten Überdruck innerhalb der Einhausung (20) ausgebildet ist.pressure vessel assembly (10). claim 3 , wherein the degassing unit (40) has at least one destruction element (46) which is designed to destroy the membrane (44) at a predetermined bulging of the membrane (44) and/or at a predetermined overpressure within the housing (20). Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Membran (44) gasdurchlässig ist.pressure vessel assembly (10). claim 3 or 4 , wherein the membrane (44) is gas permeable. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einhausung (20) innenseitig ganz oder teilweise weiß, hellgrau oder grau und/oder als Spiegel ausgeführt ist.Pressure vessel assembly (10) according to one of the preceding claims, wherein the housing (20) is completely or partially white, light gray or gray on the inside and/or is designed as a mirror. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einhausung (20) innenseitig ganz oder teilweise mit einer intumeszenten Schicht ausgekleidet ist.Pressure vessel assembly (10) according to any one of the preceding claims, wherein the housing (20) is completely or partially lined on the inside with an intumescent layer. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Einhausung (20) untenseitig und/oder an ihrem Boden (24) eine oder mehrere Versteifungselemente (90) aufweist, und/oder - wobei die Einhausung (20) obenseitig und/oder an ihrem Deckel (22) eine oder mehrere Versteifungselemente (90) aufweist.Pressure vessel assembly (10) according to any one of the preceding claims, - wherein the housing (20) has one or more stiffening elements (90) on the underside and/or on its base (24), and or - The housing (20) having one or more stiffening elements (90) at the top and/or on its cover (22). Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einhausung (20) ganz oder teilweise aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff ausgebildet ist.Pressure vessel assembly (10) according to any one of the preceding claims, wherein the housing (20) is formed entirely or partially of steel, aluminum or plastic. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Boden (24) und/oder ein Deckel (22) der Einhausung (20) und/oder eine Schicht am Boden (24) und/oder am Deckel (22) ganz oder teilweise aus Stahl ausgebildet ist.Pressure vessel assembly (10) according to one of the preceding claims, wherein at least one base (24) and/or a cover (22) of the housing (20) and/or a layer on the base (24) and/or on the cover (22) is wholly or is partially made of steel. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem, einigen oder allen Druckbehältern (30) und/oder an einer Leitung innerhalb der Einhausung (20) eine thermische Druckentlastungseinrichtung (52) angeschlossen ist.Pressure vessel assembly (10) according to any one of the preceding claims, wherein a thermal pressure relief device (52) is connected to one, some or all of the pressure vessels (30) and/or to a line within the housing (20). Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 11, wobei eine Ausblasöffnung (53) einer, einiger oder aller thermischer Druckentlastungseinrichtungen (52) aus der Einhausung (20) heraus geführt ist.pressure vessel assembly (10). claim 11 , A blow-out opening (53) of one, some or all of the thermal pressure relief devices (52) being guided out of the housing (20). Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Druckbehälterbaugruppe (10) ein oder mehrere Wärmeübertragungselemente, Wärmerohre (54, 56) oder Stäbe aufweist, die eine oder mehrere thermische Druckentlastungseinrichtungen (52) thermisch mit der Einhausung (20) verbinden.pressure vessel assembly (10). claim 11 or 12 wherein the pressure vessel assembly (10) includes one or more heat transfer elements, heat pipes (54, 56) or rods thermally connecting one or more thermal pressure relief devices (52) to the enclosure (20). Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 13, wobei mindestens ein Wärmeübertragungselement, Wärmerohr (54, 56) oder Stab mit einem Bereich der Einhausung (20) verbunden ist, der ausschließlich aus Kunststoff ausgebildet ist.pressure vessel assembly (10). Claim 13 , wherein at least one heat transfer element, heat pipe (54, 56) or rod is connected to a region of the housing (20) which is formed exclusively of plastic. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Einhausung (20) eine Serviceklappe (28) und/oder ein Sichtfenster (28) ausgebildet sind.Pressure vessel assembly (10) according to one of the preceding claims, wherein a service flap (28) and/or a viewing window (28) are formed in the housing (20). Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einer, einige oder alle Druckbehälter (30) ein Tankabsperrventil (80) aufweisen, und wobei die Druckbehälterbaugruppe (10) eine Fernschalteinrichtung (81) zum Betätigen des Tankabsperrventils (80) aufweist, die eine von außerhalb der Einhüllung betätigbare Betätigungseinrichtung (84) und eine Kraftübertragungseinrichtung (82) zwischen Betätigungseinrichtung (84) und Tankabsperrventil (80) aufweist.Pressure vessel assembly (10) according to any one of the preceding claims, wherein one, some or all of the pressure vessels (30) have a tank shut-off valve (80), and wherein the pressure vessel assembly (10) has a remote switching device (81) for actuating the tank shut-off valve (80), the one actuating device (84) which can be actuated from outside the enclosure and a force transmission device (82) between the actuating device (84) and the tank shut-off valve (80). Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einhausung (20) eine oder mehrere der folgenden Komponenten aufweist: - Durchtritt (51) für Betankungsleitung, - Durchtritt (61) für Entnahmeleitung, - Durchtritt für gemeinsame Befüll- und Entnahmeleitung, - Durchtritt für eines oder mehrere Sensor- oder Aktuatorkabel, - Durchtritt (71) für ein Anschlusskabel eines Steuergeräts, - Spülanschluss (21).Pressure vessel assembly (10) according to one of the preceding claims, wherein the housing (20) has one or more of the following components: - passage (51) for refueling line, - passage (61) for extraction line, - passage for common filling and extraction line, - Passage for one or more sensor or actuator cables, passage (71) for a connecting cable of a control device, - flushing connection (21).
DE102020123038.9A 2020-09-03 2020-09-03 pressure vessel assembly Pending DE102020123038A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020123038.9A DE102020123038A1 (en) 2020-09-03 2020-09-03 pressure vessel assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020123038.9A DE102020123038A1 (en) 2020-09-03 2020-09-03 pressure vessel assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020123038A1 true DE102020123038A1 (en) 2022-03-03

Family

ID=80221415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020123038.9A Pending DE102020123038A1 (en) 2020-09-03 2020-09-03 pressure vessel assembly

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020123038A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6257360B1 (en) 1998-10-27 2001-07-10 The Johns Hopkins University Compressed gas fuel storage system
US20040026427A1 (en) 2001-10-10 2004-02-12 Satoshi Shigematsu Fuel tank mounting structure for fuel-cell vehicle
US20140174159A1 (en) 2011-08-05 2014-06-26 Hack Sung Kim Pressure-resistant-container gas leakage detecting device for a vehicle to which a discharge tube casing is attached
DE102015222252A1 (en) 2015-11-11 2017-05-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Safety valve for a pressure vessel with a triggering line
DE102017220878A1 (en) 2017-11-22 2019-05-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure vessel system with protective layer and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6257360B1 (en) 1998-10-27 2001-07-10 The Johns Hopkins University Compressed gas fuel storage system
US20040026427A1 (en) 2001-10-10 2004-02-12 Satoshi Shigematsu Fuel tank mounting structure for fuel-cell vehicle
US20140174159A1 (en) 2011-08-05 2014-06-26 Hack Sung Kim Pressure-resistant-container gas leakage detecting device for a vehicle to which a discharge tube casing is attached
DE102015222252A1 (en) 2015-11-11 2017-05-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Safety valve for a pressure vessel with a triggering line
DE102017220878A1 (en) 2017-11-22 2019-05-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure vessel system with protective layer and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008003607B4 (en) Pressure vessel with thermally activated safety valve
WO2017080725A1 (en) Safety valve for a pressure vessel, comprising a discharge line
DE102015225348A1 (en) Pressure vessel system and pressure vessel with a detection substance in a fiber reinforced layer
DE102007044189A1 (en) Pressure tank system with heat-conducting layer
WO2022189102A1 (en) Pressure vessel system including a pressure vessel assembly
DE102014213585A1 (en) Device for protecting a high pressure gas container of a motor vehicle, high pressure gas container for a motor vehicle and method for producing a high pressure gas container
WO2021156349A1 (en) Pressure vessel assembly and pressure vessel system
DE102012000096A1 (en) BLEEDING DEVICE OF TEMPERATURE PRESSURE RELIEF DEVICES ON PRESSURE VESSELS
DE202011108934U1 (en) Device for storing gas under high pressure
DE102018207494A1 (en) Pressure relief system for pressure relief of at least one pressure vessel and pressure vessel system and motor vehicle
DE102020207261A1 (en) Thermal pressure relief device (TPRD), gas pressure accumulator and gas pressure accumulator system with TPRD and method for thermal overpressure protection
WO2000031461A1 (en) Device and method for converting boil-off gas from cryo fuel tanks
DE102016008059A1 (en) tank valve
DE102017200467A1 (en) Pressure relief device for pressure tanks of a motor vehicle
EP1447323B1 (en) Submarine with a tank containing a pressurised liquid gas
DE102014217515B4 (en) Device for protecting a high-pressure gas tank of a motor vehicle
DE102014003586A1 (en) Fuel tank, motor vehicle
DE102020123038A1 (en) pressure vessel assembly
DE10335246A1 (en) Vehicle has cryogenic fuel tank with a vacuum insulation layer between the inner cryogenic fuel-containing tank and the outer tank, and a third layer between the inner and outer tank
DE102015218986A1 (en) A method of removing fuel from a pressure vessel system by an external fuel line and pressure vessel system
DE102014017988A1 (en) Purging line for compressed gas
DE102011114723A1 (en) Device for storing gas under high pressure
DE102015203248A1 (en) Safety valve for a pressure vessel and pressure vessel
DE102016220993A1 (en) A pressure vessel having an outlet for fuel accumulated between a liner and a fiber reinforced layer
EP0466052A1 (en) Method for reducing accident hazards

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F17C0001040000

Ipc: F17C0001000000

R163 Identified publications notified