DE102021211719A1 - Method and device for refueling a motor vehicle at a hydrogen refueling station - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betanken eines Kraftfahrzeuges (10) an einer Wasserstofftankstelle (11),gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:- die Wasserstofftankstelle (11) und ein Wasserstofftanksystem (12) des Kraftfahrzeuges (10) verwenden Bordelektronik (14) und Kommunikationseinrichtungen (15) des Kraftfahrzeuges (10) für einen Datenaustausch (16).Method for filling up a motor vehicle (10) at a hydrogen filling station (11), characterized by the following feature: - the hydrogen filling station (11) and a hydrogen tank system (12) of the motor vehicle (10) use on-board electronics (14) and communication devices (15) of the motor vehicle ( 10) for a data exchange (16).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betanken eines Kraftfahrzeuges an einer Wasserstofftankstelle. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes maschinenlesbares Speichermedium.The present invention relates to a method for refueling a motor vehicle at a hydrogen filling station. The present invention also relates to a corresponding device, a corresponding computer program and a corresponding machine-readable storage medium.
Stand der TechnikState of the art
Eine Wasserstofftankstelle verfügt über Tanksäulen, Zapfpistolen und Pumpen, mittels derer der Energievorrat von Brennstoffzellenfahrzeugen oder anderen mobilen Wasserstoffverbrauchern aufgefüllt werden kann. Nach dem Stand der Technik wird beispielsweise flüssiger Wasserstoff (LH2) bei einer Temperatur von bis zu -253 °C und einem Druck von bis zu 16,5 bar und gasförmiger Wasserstoff (GH2) bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 250 oder 350 bar oder einer Temperatur von -40 °C und einem Druck von 700 bar angeboten.A hydrogen filling station has fuel pumps, nozzles and pumps that can be used to fill up the energy supply of fuel cell vehicles or other mobile hydrogen consumers. According to the prior art, for example, liquid hydrogen (LH 2 ) at a temperature of up to -253 °C and a pressure of up to 16.5 bar and gaseous hydrogen (GH 2 ) at a temperature of 20 °C and a pressure of 250 or 350 bar or a temperature of -40 °C and a pressure of 700 bar.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Betanken eines Kraftfahrzeuges an einer Wasserstofftankstelle, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.The invention provides a method for filling up a motor vehicle at a hydrogen filling station, a corresponding device, a corresponding computer program and a corresponding storage medium according to the independent claims.
Dem erfindungsgemäßen Ansatz liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Infrarotschnittstelle der bekannten Art, die eine Fahrzeugkommunikation aufbaut, eigens zu diesem Zweck am Fahrzeug vorgesehen werden muss.The approach according to the invention is based on the finding that an infrared interface of the known type, which establishes vehicle communication, must be provided on the vehicle specifically for this purpose.
Ein Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung liegt dagegen in ihrer Eignung, die Fahrzeugkommunikation unter Verwendung einer bestehenden Codierung, eines bestehenden Sicherheitsprotokolls oder -verfahrens und einer bestehenden Einrichtung zu ermöglichen, um die für einen sicheren Tankvorgang an einer Wasserstofftankstelle erforderlichen Daten zuverlässig zu übertragen.An advantage of the solution according to the invention, however, lies in its ability to enable vehicle communication using an existing coding, an existing safety protocol or method and an existing device in order to reliably transmit the data required for safe refueling at a hydrogen filling station.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Grundgedankens möglich. So kann der Datenaustausch mittels einer Steuerung des Tanksystems des zu betankenden Kraftfahrzeuges vorgesehen sein. Diese Verbindung mit der Tanksystemsteuerung und dem Tanksystem ermöglicht ein sicheres Tanken von Wasserstoff an der Wasserstofftankstelle.Advantageous further developments and improvements of the basic idea specified in the independent claim are possible as a result of the measures listed in the dependent claims. Thus, the data exchange can be provided by means of a controller of the tank system of the motor vehicle to be refueled. This connection with the tank system control and the tank system enables safe refueling of hydrogen at the hydrogen filling station.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass sich vor dem Betanken die Wasserstofftankstelle und Bordelektronik mit einem Mobiltelefon koppeln, wobei der Datenaustausch zumindest teilweise zwischen dem Mobiltelefon und der Wasserstofftankstelle erfolgt. Die Kopplung mit dem Mobiltelefon eröffnet somit einen zusätzlichen Kommunikationskanal.According to a further aspect, provision can be made for the hydrogen filling station and on-board electronics to be coupled to a mobile phone before filling up, with the data exchange taking place at least partially between the mobile phone and the hydrogen filling station. The coupling with the mobile phone thus opens up an additional communication channel.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Datenaustausch zumindest teilweise über die Cloud erfolgt, indem der durch das Kraftfahrzeug während des Betankens von der Wasserstofftankstelle bezogene Wasserstoff mengenmäßig in der Cloud erfasst oder nach dem Betanken in der Cloud abgerechnet wird. Die beschriebene Integration der Cloud gestattet auf diese Weise die Einbeziehung von Mengenerfassung, Abrechnungs- und Bezahlsystemen und weiteren Anwendungen im Umfeld von Tankstellen.Provision can also be made for the data exchange to take place at least partially via the cloud, in that the quantity of hydrogen drawn from the hydrogen filling station by the motor vehicle during refueling is recorded in the cloud or billed after refueling in the cloud. In this way, the integration of the cloud described allows the inclusion of quantity recording, billing and payment systems and other applications in the petrol station environment.
Schließlich kann die Messung des Drucks und der Temperatur durch die Tankstelle oder deren Zapfsäule vorgesehen sein, um eine Plausibilisierung entsprechender Messwerte des Fahrzeugs zu ermöglichen.Finally, the pressure and the temperature can be measured by the gas station or its gas pump in order to enable a plausibility check of corresponding measured values of the vehicle.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch ein Fahrzeugkommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. The single figure shows schematically a vehicle communication system according to an embodiment of the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Figur illustriert ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betanken eines Kraftfahrzeuges (10) an einer Wasserstofftankstelle (11). Das Kraftfahrzeug (10) umfasst hierzu an seinem Unterboden ein Wasserstofftanksystem (12) mit einer geeigneten Steuerung (17), welche durch einen CAN-Bus mit der übrigen Bordelektronik (14) des Kraftfahrzeuges (10) in dessen Vorderwagen verbunden ist. Weitere Kommunikationseinrichtungen (15) des Kraftfahrzeuges (10) umfassen beispielsweise die heckseitig erkennbare Funkantenne oder das über einen LIN-Bus angebundene, zeichnerisch nicht dargestellte Infotainmentsystem.The figure illustrates a method according to the invention for refueling a motor vehicle (10) at a hydrogen filling station (11). For this purpose, the motor vehicle (10) has a hydrogen tank system (12) on its underbody with a suitable controller (17) which is connected by a CAN bus to the rest of the on-board electronics (14) of the motor vehicle (10) in its front end. Other communication devices (15) of the motor vehicle (10) include, for example, the radio antenna that can be seen at the rear or the infotainment system that is connected via a LIN bus and is not shown in the drawing.
Im Fonds des Kraftfahrzeuges (10) ist im vorliegenden Anwendungsfall ein Mobiltelefon (18) befestigt, welches vor dem Betanken einerseits mit der Bordelektronik (14), andererseits mit der Wasserstofftankstelle (11) gekoppelt wird. Per mobilem Internet steht das Mobiltelefon (18) zudem in Datenaustausch (16) mit der sinnbildlichen Cloud (13). Wie die Zeichnung erkennen lässt, stehen auch die Wasserstofftankstelle (11) und Kommunikationseinrichtungen (15) des Kraftfahrzeuges (10) miteinander und mit der Cloud (13) in einem solchen Datenaustausch (16).In the rear of the motor vehicle (10) is a mobile phone (18) in the present application fastened, which is coupled before refueling on the one hand with the on-board electronics (14) and on the other hand with the hydrogen filling station (11). The mobile phone (18) also exchanges data (16) with the symbolic cloud (13) via the mobile Internet. As the drawing shows, the hydrogen filling station (11) and communication devices (15) of the motor vehicle (10) are also in such a data exchange (16) with one another and with the cloud (13).
Auf diese Weise vermögen die Wasserstofftankstelle (11) und das Wasserstofftanksystem (12) des Kraftfahrzeuges (10) dessen Bordelektronik (14) und Kommunikationseinrichtungen (15) für den Datenaustausch (16) einzusetzen. Beispielsweise werden im Kraftfahrzeug (10) erfasste Messwerte für Temperatur und Druck im Wasserstofftanksystem (12) auf diesem Wege von der Steuerung (17) zur Plausibilisierung an die Wasserstofftankstelle (11) übermittelt.In this way, the hydrogen filling station (11) and the hydrogen tank system (12) of the motor vehicle (10) can use its on-board electronics (14) and communication devices (15) for data exchange (16). For example, measured values for temperature and pressure in the hydrogen tank system (12) recorded in the motor vehicle (10) are transmitted in this way from the controller (17) to the hydrogen filling station (11) for plausibility checks.
Derlei Datenaustausch (16) mag unmittelbar zwischen Kraftfahrzeug (10) und Wasserstofftankstelle (11) oder mittelbar unter Heranziehung von Mobiltelefon (18) und Cloud (13) stattfinden. Dort kann so beispielsweise durch das Kraftfahrzeug (10) während des Betankens von der Wasserstofftankstelle (11) bezogener Wasserstoff mengenmäßig erfasst oder nach dem Betanken abgerechnet werden.Such data exchange (16) may take place directly between the motor vehicle (10) and the hydrogen filling station (11) or indirectly using a mobile phone (18) and cloud (13). There, for example, hydrogen obtained from the hydrogen filling station (11) by the motor vehicle (10) during refueling can be recorded quantitatively or billed after refueling.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in der Steuerung (17) implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in the controller (17).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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