DE102022130842A1

DE102022130842A1 - Sensoreinheit, Fluidführungseinheit, Brennstoffzellenvorrichtung, Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils, Steuerungssystem und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022130842A1
Application number: DE102022130842.1A
Authority: DE
Inventors: Arni Antal; Wadim Kaiser; Stefan Hemmer; Jürgen Kraft
Original assignee: Ekpo Fuel Cell Technologies GmbH
Current assignee: Ekpo Fuel Cell Technologies GmbH
Priority date: 2022-11-22
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2024-05-23
Also published as: WO2024110187A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinheit für eine zur Ausleitung von Flüssigkeit dienende Fluidführungseinheit, z. B. für eine zur Ausleitung von Flüssigkeit aus einer Brennstoffzellenvorrichtung dienende Fluidführungseinheit, wobei die Sensoreinheit Folgendes umfasst: wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Flüssigkeitsabscheidung, insbesondere das Gebiet der Flüssigkeitsabscheidung aus einer Brennstoffzellenvorrichtung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 10 2017 212 091 A1 ist eine Fluidführungseinheit zur Zuführung von Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Kühlmittel zu den Brennstoffzellenelementen und/oder zur Abführung von Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Kühlmittel von den Brennstoffzellenelementen bekannt. Die Fluidführungseinheit umfasst einen Grundkörper. Dieser umfasst mehrere Fluidleitungen und Anschlussstellen zum Anschließen von Zuführleitungen und/oder Abführleitungen und/oder Zusatzkomponenten der Brennstoffzellenvorrichtung.
In vielen Brennstoffzellenstapeln wird aus Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) Wasser gebildet. Auch in Brennstoffzellenvorrichtungen die mit anderen Brennstoffen, wie beispielsweise Methanol betrieben werden, fällt Wasser als ein Produkt der elektrochemischen Umsetzung an.
Zusätzlich werden in der Regel unterschiedliche Mengen an Wasser durch die zugeführte Luft in eine Brennstoffzellenvorrichtung eingetragen.
Eine Abfuhr des anfallenden Wassers ist erforderlich, da ein Brennstoffzellenstapel sonst geflutet und der Brennstoffzellbetrieb dadurch gestört oder unterbrochen wird.
Das in der Brennstoffzellenvorrichtung vorliegende Wasser kann bekanntermaßen insbesondere bei sehr niedrigen Temperaturen zu Problemen beim Start eines Fahrzeugs führen. Auch im laufenden Betrieb können Flüssigkeitsansammlungen im Leitungssystem von Brennstoffzellenvorrichtungen zu Problemen führen. Je nach Betriebszustand eines brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugs kann es zu Schwankungen des Wassergehalts der in den Brennstoffzellenstapel zugeführten Fluide (beispielsweise Wasserstoff und Luft) kommen. Dadurch wird ein kontinuierlicher Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung unter optimalen Bedingungen erschwert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und ein Verfahren für ein wenigstens teilweise durch eine Brennstoffzellenvorrichtung angetriebenes Kraftfahrzeug bereitzustellen, womit ein effizienter Betrieb des Kraftfahrzeugs mit geringem Aufwand ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sensoreinheit gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Die Sensoreinheit kann bevorzugt eine Sensoreinheit für eine zur Ausleitung von Flüssigkeit dienende Fluidführungseinheit sein.
Die Fluidführungseinheit kann eine Medienverteileinheit sein.
Medienverteileinheiten können Bestandteile von Brennstoffzellenvorrichtungen bilden. Sie können beispielsweise dazu dienen, Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Kühlmittel zu den Brennstoffzellenelementen zu führen, oder dazu dienen, Brennstoff und/oder Oxidator und/oder Abgas und/oder Kühlmittel von den Brennstoffzellenelementen abzuführen.
Die Fluidführungseinheit kann bevorzugt eine Flüssigkeitsabscheideeinheit sein oder eine Flüssigkeitsabscheideeinheit umfassen.
Flüssigkeit bezeichnet im Zusammenhang mit der Erfindung insbesondere eine wässrige Flüssigkeit.
Die Sensoreinheit kann zum Beispiel eine Sensoreinheit für eine zur Ausleitung von Flüssigkeit aus einer Brennstoffzellenvorrichtung dienende Fluidführungseinheit sein.
Die Sensoreinheit umfasst wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone.
Als Flüssigkeitsstandsdetektionszone kommt jede Zone in Betracht, mit der sich ein Flüssigkeitsstand detektieren lässt. Zonen, mit denen sich ein Flüssigkeitsstand detektieren lässt, sind Fachleuten bekannt.
In der Flüssigkeitsstandsdetektionszone kann ein Stand einer Flüssigkeit beispielsweise dadurch detektiert werden, dass bei einem bestimmten Flüssigkeitsstand oder bei Überschreitung oder Unterschreitung eines bestimmten Flüssigkeitsstands ein Signal abgegeben wird. Beispielsweise kann der Flüssigkeitsstand dadurch detektiert werden, dass die Flüssigkeit selbst in der Detektionszone detektiert wird. Die Flüssigkeitsstandsdetektionszone kann dann eine Flüssigkeitsdetektionszone sein.
In der Flüssigkeitsstandsdetektionszone kann ein Stand der Flüssigkeit beispielsweise durch den Kontakt zu einem Schwimmer detektiert werden, wobei der Schwimmer mit steigendem Flüssigkeitsstand steigt und mit sinkendem Flüssigkeitsstand sinkt. Der Kontakt zu dem Schwimmer kann beispielsweise nur bei einem bestimmten Flüssigkeitsstand detektierbar sein oder nur oberhalb oder unterhalb eines bestimmten Flüssigkeitsstands.
Die Sensoreinheit kann bevorzugt wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit zur Erkennung wenigstens einer Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirken kann, oder zur Erkennung einer Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft umfassen.
Die Auslenkungserkennungseinheit kann eine Auslenkungserkennungseinheit sein, die sich zur Erkennung wenigstens einer Auslenkungskraft eignet, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirken kann.
Als eine Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirken kann, kommen ganz unterschiedliche Kräfte in Betracht. Eine auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirkende Auslenkungskraft kann beispielsweise beim Bremsen oder Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs auftreten, das die Sensoreinheit umfasst. Eine auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirkende Auslenkungskraft kann beispielsweise eine Fliehkraft sein, die bei einer Kurvenfahrt eines Kraftfahrzeugs auftritt, das die Sensoreinheit umfasst. Eine auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirkende Auslenkungskraft kann beispielsweise die Gravitationskraft sein, wenn ein Kraftfahrzeug, das die Sensoreinheit umfasst, nach vorne, hinten und/oder zu einer der Seiten geneigt ist.
Die Auslenkungserkennungseinheit kann bevorzugt eine Auslenkungserkennungseinheit zur Erkennung einer Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft sein. Eine Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft kann beispielsweise ein Anstieg des Flüssigkeitsstands an einer Stelle und ein Absinken des Flüssigkeitsstands an einer anderen Stelle sein. Eine Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft kann ein Schwanken des Flüssigkeitsstands an wenigstens einer Stelle sein. Fachleuten leuchtet es sein, dass es zu derlei Auswirkungen kommen kann, wenn eine der genannten Auslenkungskräfte beispielsweise beim Beschleunigen oder Bremsen, bei der Kurvenfahrt oder bei einer Neigung eines Kraftfahrzeugs auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone detektierbare Flüssigkeit wirken kann.
Eine Auswirkung einer Auslenkungskraft kann zum Beispiel eine Veränderung eines Stands der Flüssigkeit an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sein. Eine Veränderung des Stands der Flüssigkeit an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone kann z. B. beim Beschleunigen, Verzögern oder Neigen eines Kraftfahrzeugs auftreten.
Die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone kann zur Erzeugung wenigstens eines ersten Flüssigkeitsstandsdetektionssignals ausgebildet und eingerichtet sein.
Die Auslenkungserkennungseinheit kann zur Erzeugung wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals ausgebildet und eingerichtet sein. Das Auslenkungserkennungssignal kann z. B. ein zweites Flüssigkeitsstandsdetektionssignal oder ein Beschleunigungssignal oder ein Neigungssignal sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit einen Beschleunigungssensor und/oder einen Neigungssensor umfasst.
Die Auslenkungserkennungseinheit kann einen Beschleunigungssensor umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Auslenkungserkennungseinheit einen Neigungssensor umfassen.
Der Beschleunigungssensor kann ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Beschleunigung oder eine Verzögerung eines Kraftfahrzeugs, das die Sensoreinheit umfassen kann, zu detektieren.
Der Beschleunigungssensor kann ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs, das die Sensoreinheit umfassen kann, in wenigstens einer ersten Raumrichtung zu detektieren. Der Beschleunigungssensor kann bevorzugt ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs, das die Sensoreinheit umfassen kann, in einer ersten Raumrichtung und in einer zweiten Raumrichtung, die sich von der ersten Raumrichtung unterscheidet, zu detektieren. Dies kann bewirken, dass durch den Beschleunigungssensor sowohl eine in eine erste Raumrichtung wirkende Auslenkungskraft, die zum Beispiel durch eine Beschleunigung oder eine Verzögerung bewirkt sein kann, und auch eine zweite, in einer zweiten Raumrichtung wirkende Auslenkungskraft, die durch eine Kurvenfahrt bewirkt sein kann, detektiert werden kann.
Der Neigungssensor kann ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Neigung eines Kraftfahrzeugs, das die Sensoreinheit umfassen kann, zu detektieren.
Der Neigungssensor kann ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Neigung eines Kraftfahrzeugs, das die Sensoreinheit umfassen kann, in wenigsten einer ersten Raumrichtung zu detektieren. Der Neigungssensor kann bevorzugt ausgebildet und eingerichtet sein, um eine Neigung eines Kraftfahrzeugs, das die Sensoreinheit umfassen kann, in einer ersten Raumrichtung und in einer zweiten Raumrichtung, die sich von der ersten Raumrichtung unterscheidet, zu detektieren. Dies kann bewirken, dass durch den Neigungssensor sowohl eine in eine erste Raumrichtung wirkende Auslenkungskraft, die zum Beispiel durch eine Beschleunigung oder eine Verzögerung bewirkt sein kann, und auch eine zweite, in einer zweiten Raumrichtung wirkende Auslenkungskraft, die durch eine Kurvenfahrt bewirkt sein kann, detektiert werden kann.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Sensoreinheit, z. B. die Auslenkungserkennungseinheit, so ausgebildet und eingerichtet ist, dass wenigstens ein erstes Auslenkungserkennungssignal erzeugbar ist, wenn eine Auslenkungskraft wirkt, und wenigstens ein zweites Auslenkungserkennungssignal erzeugbar ist, wenn eine zweite Auslenkungskraft wirkt.
Bevorzugt ist das erste Auslenkungserkennungssignal von dem zweiten Auslenkungserkennungssignal verschieden.
Das ersten Auslenkungserkennungssignal kann sich von dem zweiten Auslenkungserkennungssignal beispielsweise dadurch unterscheiden, dass das erste Auslenkungserkennungssignal von der Sensoreinheit an einer anderen Stelle, z. B. an einem anderen elektrischen Leiter oder an einer anderen Schnittstelle, ausgegeben werden kann als das zweite Auslenkungserkennungssignal.
Bevorzugt ist das zweite Auslenkungserkennungssignal erzeugbar, wenn die zweite Auslenkungskraft in eine andere Richtung als die Auslenkungskraft wirkt, wobei die zweite Auslenkungskraft entgegengesetzt oder schräg zur ersten Auslenkungskraft wirken kann. Schräg zur ersten Auslenkungskraft kann insbesondere bedeuten, dass die zweite Auslenkungskraft zur ersten Auslenkungskraft in einem Winkel wirkt, der sich von 0° und 180° unterscheidet und der bevorzugt 20° bis 160°, z. B. 40° bis 140°, betragen kann.
Vorteilhaft kann die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit mehrere zueinander beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen umfassen.
Bevorzugt kann die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone wenigstens eine der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen bilden, die von der Auslenkungserkennungseinheit umfasst sind.
Es ist also im Zusammenhang mit der Erfindung möglich, dass die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone zur Detektion eines Flüssigkeitsstands dient und zugleich wenigstens eine der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen bildet, die von der Auslenkungserkennungseinheit umfasst sind.
Insbesondere dann kann die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone zur Erzeugung des wenigstens einen ersten Flüssigkeitsstandsdetektionssignals ausgebildet und eingerichtet sein und zudem zur Erzeugung wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals beitragen.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit mehrere zueinander in einer ersten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen und mehrere zueinander in einer zweiten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen umfasst.
Dabei kann bevorzugt die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone wenigstens eine der mehreren zueinander in einer ersten Richtung beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen bilden. Alternativ oder zusätzlich kann dabei bevorzugt die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone wenigstens eine der mehreren zueinander in einer zweiten Richtung beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen bilden.
Dies kann es ermöglichen, die Auswirkung einer ersten Auslenkungskraft dadurch zu erkennen, dass der Flüssigkeitsstand bis an die beiden in der ersten Richtung beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen heranreicht. Dies kann es zudem ermöglichen, die Auswirkung einer zweiten Auslenkungskraft dadurch zu erkennen, dass der Flüssigkeitsstand bis an die zueinander in der zweiten Richtung beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen heranreicht.
Wenn die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit mehrere zueinander in einer ersten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen und mehrere zueinander in einer zweiten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen umfasst, können die erste und die zweite Richtung zueinander einen Winkel von 10 bis 170°, vorteilhaft von 20 bis 160°, insbesondere von 30 bis 150°, bevorzugt von 45 bis 135°, besonders bevorzugt von 55 bis 125°, ganz besonders bevorzugt von 65 bis 115°, z. B. von 70 bis 110°, einnehmen.
Dies kann vorteilhaft sein, da dann auf besonders einfache Weise zwischen verschiedenen Auslenkungskräften unterschieden werden kann und dies jeweils bei der Bewertung eines Flüssigkeitsstands, der an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone detektiert werden kann, berücksichtigt werden kann.
Wenn mehrere zueinander in einer ersten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen und mehrere zueinander in einer zweiten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen vorliegen, kann eine der Flüssigkeitsstandsdetektionszonen in einer Flüssigkeitssammelzone einer Fluidführungseinheit weiter unten angeordnet werden als die anderen Flüssigkeitsstandsdetektionszonen. Bevorzugt kann die wenigstens eine, von der Sensoreinheit umfasste, Flüssigkeitsstandsdetektionszone eine in einer Flüssigkeitssammelzone am tiefstliegenden anordenbare Flüssigkeitsstandsdetektionszone sein, wenn mehrere zueinander in einer ersten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen und mehrere zueinander in einer zweiten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen vorliegen.
Die am tiefsten anordenbare wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone ist dann bevorzugt wenigstens eine der mehreren zueinander in der ersten Richtung beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen und eine der mehreren zueinander in der zweiten Richtung beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen.
Bestimmte erfindungsgemäße Auslenkungserkennungseinheiten können darüber hinaus mehrere zueinander in einer dritten Richtung beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen umfassen. Bevorzugt erstreckt sich die dritte Richtung aus einer Ebene heraus, innerhalb derer die beiden anderen Richtungen liegen. Die beiden Richtungen sind bevorzugt die erste und die zweite Richtung, in denen Flüssigkeitsstandsdetektionszonen zueinander beabstandet sind.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Sensoreinheit eine Sensorvorrichtung umfasst oder ist.
Ganz besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Sensoreinheit eine Sensorvorrichtung umfasst oder ist, wobei wenigstens ein Teil der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen an einer Sensoroberfläche der Sensorvorrichtung ausgebildete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen sind.
Wenigstens ein Teil der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen können Flüssigkeitsdetektionszonen sein.
Bevorzugt können wenigstens drei der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsdetektionszonen Sensorzonen der Sensorvorrichtung sein. Die wenigstens drei der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsdetektionszonen können an der Sensoroberfläche der Sensorvorrichtung angeordnete Sensorzonen sein.
Bevorzugt sind an der Sensoroberfläche der Sensorvorrichtung mehrere Flüssigkeitsstandsdetektionszonen zueinander so angeordnet, dass bei steigendem Flüssigkeitsstand einer sich in einer Flüssigkeitssammelzone sammelnden Flüssigkeit zuerst über eine erste Flüssigkeitsstandsdetektionszone und bei weiter steigendem Flüssigkeitsstand der sich sammelnden Flüssigkeit später über eine zweite Flüssigkeitsstandsdetektionszone die sich sammelnde Flüssigkeit detektierbar ist.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn an einer Sensoroberfläche eine Sensormatrix ausgebildet ist. Die Sensormatrix kann bevorzugt mehrere Sensorzeilen und mehrere Sensorspalten umfassen, wobei innerhalb der Sensorzeilen und Sensorspalten angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen zueinander beabstandet sind.
Vorteilhaft kann die Sensormatrix wenigstens zwei Sensorspalten und wenigstens zwei Sensorzeilen umfassen. Beispielsweise können zwei in einer Sensorzeile angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen in einer ersten Richtung zueinander beabstandet sein und zwei in einer Sensorspalte angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen in einer zweiten Richtung zueinander beabstandet sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fluidführungseinheit gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Die Fluidführungseinheit ist eine Fluidführungseinheit zur Ausleitung von Flüssigkeit. In vielen technischen Gebieten besteht die Notwendigkeit, Flüssigkeiten kontrolliert aus fluidführenden Gefäßen und Leitungen auszuleiten.
Bevorzugt ist die Fluidführungseinheit eine Fluidführungseinheit zur Ausleitung von Flüssigkeit aus einer Brennstoffzellenvorrichtung. Hierin wurde an anderer Stelle betont, dass in Brennstoffzellenvorrichtungen wässrige Flüssigkeiten anfallen. Diese müssen in kontrollierter Weise aus Brennstoffzellenvorrichtungen ausgeleitet werden.
Die Fluidführungseinheit umfasst eine Flüssigkeitssammelzone und wenigstens eine in der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszone. An der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone ist ein Stand einer Flüssigkeit, die in der Flüssigkeitssammelzone sammelbar ist, detektierbar.
Bevorzugt ist die eine in der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszone eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Sensoreinheit. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine in der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszone eine Detektion und Unterscheidung einer Mehrzahl, vorteilhaft wenigstens drei, z. B. wenigstens vier, unterschiedlicher Flüssigkeitsstände in der Flüssigkeitssammelzone ermöglichen.
Eine Detektion und Unterscheidung der Mehrzahl unterschiedlicher Flüssigkeitsstände in der Flüssigkeitssammelzone kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass bei der Mehrzahl der unterschiedlichen Flüssigkeitsstände jeweils ein anderes Flüssigkeitsstandsdetektionssignal erzeugt wird oder erzeugbar ist.
Wenn die wenigstens eine in der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszone eine Detektion der Mehrzahl unterschiedlicher Flüssigkeitsstände in der Flüssigkeitssammelzone ermöglichen kann, kann eine Auslenkungserkennungseinheit zur Erkennung wenigstens einer Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirken kann, oder zur Erkennung einer Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft entbehrlich sein.
Die Detektion der Mehrzahl unterschiedlicher Flüssigkeitsstände in der Flüssigkeitssammelzone kann durch einen Sensor ermöglicht werden, der sich in der Flüssigkeitssammelzone aufsteigend erstreckt. Der Sensor kann sich zum Beispiel von einem Boden oder einer Wand aufsteigend erstrecken. Zur Detektion der Mehrzahl unterschiedlicher Flüssigkeitsstände in der Flüssigkeitssammelzone kann der Sensor mehrere Schaltpunkte aufweisen. Bevorzugt korrespondiert jeder der Schaltpunkte mit einem Flüssigkeitsstand. Die Mehrzahl der Schaltpunkte und der korrespondierenden Flüssigkeitsstände kann beliebig groß sein. Dies kann auch bei schwankendem Flüssigkeitsstand eine kontinuierliche oder nahezu kontinuierliche Messung des Flüssigkeitsstands ermöglichen.
Bevorzugt kann die Fluidführungseinheit eine hierin beschriebene Sensorvorrichtung umfassen. Die mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen können innerhalb der Flüssigkeitssammelzone angeordnet sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen innerhalb der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Sensorzonen der Sensorvorrichtung sind.
Bevorzugt umfasst die Fluidführungseinheit wenigstens zwei in der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen. Bevorzugt sind die beiden Flüssigkeitsstandsdetektionszonen innerhalb der Flüssigkeitssammelzone in einer ersten Richtung zueinander beabstandet. Vorteilhaft kann es sein, wenn eine der beiden Flüssigkeitsstandsdetektionszonen innerhalb der Flüssigkeitssammelzone weiter unten liegt als die andere Flüssigkeitsstandsdetektionszone.
Bevorzugt unterscheidet sich die erste Richtung, in der die beiden Flüssigkeitsstandsdetektionszonen innerhalb der Flüssigkeitssammelzone beabstandet sind, von einer Richtung, in der der Flüssigkeitsstand ansteigt, wenn die Flüssigkeitssammelzone sich mit einer Flüssigkeit füllt. Bei der Bestimmung der Richtung, in der die Flüssigkeitssammelzone sich mit der Flüssigkeit füllt, wird von einer bestimmungsgemäßen Anordnung der Fluidführungseinheit an der Brennstoffzellenvorrichtung und einem eben stehenden Kraftfahrzeug ausgegangen, in dem die Brennstoffzellenvorrichtung angeordnet ist.
Vorteilhaft kann die wenigstens eine in der Flüssigkeitssammelzone angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszone eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Sensoreinheit sein oder eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sein.
Besonders bevorzugt kann es sein, wenn die Sensoreinheit einen innenliegenden Abschnitt und einen außenliegenden Abschnitt umfasst. Der innenliegende Abschnitt kann in der Flüssigkeitssammelzone angeordnet sein. Der außenliegende Abschnitt kann außerhalb der Flüssigkeitssammelzone angeordnet sein. Vorteilhaft kann der innenliegende Abschnitt sich in die Flüssigkeitssammelzone hinein erstrecken. Vorteilhaft kann der außenliegende Abschnitt außerhalb einer die Flüssigkeitssammelzone begrenzenden Wand der Fluidführungseinheit angeordnet sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der innenliegende Abschnitt der Sensoreinheit sich geneigt in die Flüssigkeitssammelzone erstreckt. Wenn der innenliegende Abschnitt der Sensoreinheit sich geneigt in die Flüssigkeitssammelzone erstreckt, kann dies insbesondere bedeuten, dass eine Haupterstreckungsrichtung des innenliegenden Abschnitts der Sensoreinheit zu einer Richtung, entlang der die Flüssigkeit in der Flüssigkeitssammelzone ansteigen kann, einen Winkel einnimmt, der größer als 0° und zugleich kleiner als 90° ist. Bevorzugt kann dieser Winkel im Bereich von 10° bis 80°, besonders bevorzugt im Bereich von 20° bis 70°, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 25° bis 65°, liegen. Dies kann insbesondere bedeuten, dass eine in der Flüssigkeitssammelzone ansteigende Flüssigkeit zunächst einen ersten Bereich des innenliegenden Abschnitts überdeckt und dass bei weiterem Anstieg der in der Flüssigkeitssammelzone steigenden Flüssigkeit ein weiterer Bereich des innenliegenden Abschnitts von der Flüssigkeit überdeckt wird.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine hierin beschriebene Sensormatrix an dem sich geneigt in die Flüssigkeitssammelzone erstreckenden inneren Abschnitt der Sensoreinheit angeordnet ist. Die Sensormatrix kann zum Beispiel an einer Sensoroberfläche des sich geneigt in die Flüssigkeitssammelzone erstreckenden inneren Abschnitts der Sensoreinheit angeordnet sein. Insbesondere dann kann die Sensoreinheit eine hierin beschriebene Sensorvorrichtung sein.
Die erste Richtung, in der mehrere Flüssigkeitsstandsdetektionszonen zueinander beabstandet sind, kann beispielsweise orthogonal zu der Haupterstreckungsrichtung des innenliegenden Abschnitts der Sensoreinheit ausgerichtet sein. Die zweite Richtung, in der mehrere Flüssigkeitsstandsdetektionszonen zueinander beabstandet sind, kann beispielsweise parallel zur Haupterstreckungsrichtung des inneren Abschnitts der Sensoreinheit ausgerichtet sein.
Die Fluidführungseinheit kann eine Sensoraufnahmezone umfassen, in die die Sensoreinheit aufgenommen ist. Die Sensoreinheit kann bevorzugt so in die Sensoraufnahmezone aufgenommen sein, dass der innenliegende Abschnitt der Sensoreinheit in der Flüssigkeitssammelzone zu liegen kommt und der außenliegende Abschnitt der Sensoreinheit außerhalb der Flüssigkeitssammelzone zu liegen kommt.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Sensoraufnahmezone an einer Wand der Fluidführungseinheit ausgebildet ist, welche die Flüssigkeitssammelzone nach unten und zur Seite begrenzt. Dies kann eine gewünschte geneigte Ausrichtung eines innenliegenden Abschnitts der Sensoreinheit begünstigen und zugleich eine besonders platzsparende Anordnung eines außenliegenden Abschnitts der Sensoreinheit ermöglichen, die unterhalb der Flüssigkeitssammelzone im Wesentlichen keinen zusätzlichen Bauraum in Anspruch nimmt.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Fluidführungseinheit ein steuerbares Ausleitventil zur Ausleitung von Flüssigkeit, die in der Flüssigkeitssammelzone sammelbar ist, umfasst.
Das steuerbare Ausleitventil kann vorteilhaft so ausgebildet und eingerichtet sein, dass es ein Signal empfangen kann. Das Signal kann zum Beispiel ein Signal sein, das von einem hierin beschriebenen Steuerungssystem abgegeben werden kann. Das Signal kann beispielsweise ein Signal zur Öffnung des Ausleitventils oder zum Schließen des Ausleitventils sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine unmittelbare oder eine mittelbare Verbindung von der wenigstens einen in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone zu dem steuerbaren Ausleitventil besteht oder herstellbar ist. Die Verbindung kann eine Verbindung zur unmittelbaren oder mittelbaren Übertragung eines von der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone erzeugbaren Flüssigkeitsstandsdetektionssignals an das Ausleitventil sein. Die mittelbare Verbindung kann über ein hierin beschriebenes Steuerungssystem, das zum Beispiel eine Steuerungseinheit oder ein Steuergerät sein kann, hergestellt oder herstellbar sein.
Bevorzugt kann es sein, wenn die Fluidführungseinheit eine Strömungsbarriere umfasst. Die Strömungsbarriere kann in der Flüssigkeitssammelzone ausgebildet sein. Bevorzugt kann sie einer Verlagerung von in der Flüssigkeitssammelzone sammelbarer Flüssigkeit entgegenwirken. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Strömungsbarriere einer durch die Auslenkungskraft induzierten Verlagerung von in der Flüssigkeitssammelzone sammelbarer Flüssigkeit entgegenwirken kann. Dies kann insbesondere bewirken, dass eine Verlagerung von Flüssigkeit, die sich in der Flüssigkeitssammelzone gesammelt hat, nicht oder nicht bis in einen Brennstoffzellenstapel hinein erfolgt. Auch dies kann einen effizienteren Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit besonders geringem Aufwand ermöglichen.
Überdies kann dadurch eine zuverlässigere, weniger lageabhängige Detektion des Stands einer Flüssigkeit in der Flüssigkeitsstandsdetektionszone ermöglicht werden.
Die Fluidführungseinheit kann bevorzugt eine Purgeleitung umfassen. Als Purgeleitung kann z.B. eine Freispülleitung aufgefasst werden, die dazu verwendet werden kann, einen Flüssigkeitsrest mittels eines durch die Purgeleitung führbaren Gasstroms aus der hierin beschriebenen Fluidführungseinheit oder Brennstoffzellenvorrichtung ganz oder vollständig auszutragen.
Die Purgeleitung kann sich bevorzugt aus einem tieferliegenden Bereich der Flüssigkeitssammelzone in einen höherliegenden Bereich der Flüssigkeitssammelzone erstrecken.
Die Purgeleitung kann bevorzugt röhrenförmig sein.
Die Purgeleitung kann in eine Flüssigkeitsaustragsöffnung münden, durch welche ein Flüssigkeitsrest ganz oder vollständig austragbar sein kann. An der Flüssigkeitsaustragsöffnung kann eine Austragsventilaufnahmezone ausgebildet sein. An der Austragsventilaufnahmezone kann ein Austragsventil angebracht oder anbringbar sein.
Die Fluidführungseinheit kann ein Kunststoffbauteil umfassen. Das Kunststoffbauteil kann beispielsweise ein Basiselement sein, in dem die Flüssigkeitssammelzone ausgebildet ist.
Das Kunststoffbauteil kann ein durch Formgebung, z. B. durch Spritzguss oder durch Umformung, erhaltenes Bauteil sein.
Die Purgeleitung kann sich bevorzugt entlang einer Austragsrichtung erstrecken. Die Austragsrichtung kann parallel zu einer Entformungsrichtung ausgerichtet sein. Die Entformungsrichtung ist diejenige Richtung, entlang der das von der Fluidführungseinheit umfasste Kunststoffbauteil aus einem Formgebungswerkzeug entnommen worden ist.
Parallel kann in diesem Zusammenhang insbesondere bedeuten, dass die Entformungsrichtung und die Austragsrichtung zueinander einen Winkel von 20° oder weniger, bevorzugt 10° oder weniger, z. B. 5° oder weniger, einnehmen.
Bevorzugt kann die Fluidführungseinheit eine Dichtzone aufweisen. Die Dichtzone kann zum Beispiel an der Fluidführungseinheit selbst oder an dem Basiselement, in dem die Flüssigkeitssammelzone ausgebildet ist, ausgebildet sein.
Die Dichtzone kann eine an einem Rand der Fluidführungseinheit oder an einem Rand des Basiselements ausgebildete Flanschzone umfassen.
Die Dichtzone kann eine Vertiefung aufweisen. Die Vertiefung kann sich bevorzugt entlang der Dichtzone erstrecken und zum Beispiel an der Flanschzone ausgebildet sein. Bevorzugt dient die Vertiefung zur Aufnahme eines Dichtelements.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennstoffzellenvorrichtung gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Die Brennstoffzellenvorrichtung kann insbesondere eine Brennstoffzellenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sein. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ein durch die Brennstoffzellenvorrichtung vollständig oder teilweise angetriebenes Kraftfahrzeug sein.
Die Brennstoffzellenvorrichtung umfasst eine Fluidführungseinheit. Die Fluidführungseinheit kann zum Beispiel eine hierin beschriebene erfindungsgemäße Fluidführungseinheit sein.
Die Ausleitung von sich in einer Flüssigkeitssammelzone der Brennstoffzellenvorrichtung, z. B. in der Flüssigkeitssammelzone der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Fluidführungseinheit, sammelnder oder von darin sammelbarer Flüssigkeit erfolgt durch ein steuerbares Ausleitventil.
Das Ausleitventil ist gesteuert nach Maßgabe einer Detektion einer Flüssigkeit an wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone und/oder einer Erkennung wenigstens einer Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirken kann, oder einer Erkennung einer Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft.
Das Ausleitventil kann also insbesondere gesteuert sein nach Maßgabe der Detektion der Flüssigkeit. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausleitventil insbesondere gesteuert sein nach Maßgabe der Erkennung der wenigstens einen Auslenkungskraft oder der Erkennung der Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft.
Die Angabe, dass die genannte Detektion oder die genannte Erkennung maßgeblich ist für die Steuerung des Ausleitventils, schließt nicht aus, dass die Detektion und/oder die Erkennung von einem Steuerungssystem, z. B. von einem hierin beschriebenen Steuerungssystem, erfasst und verarbeitet wird.
Das Ausleitventil kann also insbesondere mittelbar gesteuert sein nach Maßgabe der genannten Detektion und/oder der genannten Erkennung.
Maßgeblich für die Steuerung des Ausleitventils können darüber hinaus weitere Daten und/oder Informationen und/oder Signale sein. Die weiteren Daten und/oder Informationen und/oder Signale können insbesondere einen Druck und/oder eine Temperatur umfassen.
Bevorzugt kann es sein, wenn die Brennstoffzellenvorrichtung ein Steuerungssystem umfasst oder mit einem Steuerungssystem verbunden ist. Das Steuerungssystem kann bevorzugt mit einer Sensoreinheit, z. B. mit einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Sensoreinheit, verbunden oder verbindbar sein. Das Steuerungssystem kann vorteilhaft ein hierin beschriebenes erfindungsgemäßes Steuerungssystem sein. Insbesondere wenn die Brennstoffzellenvorrichtung mit einem Steuerungssystem verbunden ist, das nicht von der Brennstoffzellenvorrichtung umfasst ist, kann das Steuerungssystem ein Steuerungssystem eines Kraftfahrzeugs sein, das überdies weitere Steuerungsaufgaben übernimmt.
Das Ausleitventil kann vollständig oder teilweise durch das Steuerungssystem steuerbar oder gesteuert sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Das Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils ist insbesondere ein Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils zur Ausleitung von Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitssammelzone.
Die Flüssigkeitssammelzone ist bevorzugt eine Flüssigkeitssammelzone einer Fluidführungseinheit, z. B. einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Fluidführungseinheit.
Die Fluidführungseinheit ist bevorzugt eine Fluidführungseinheit einer Brennstoffzellenvorrichtung. Die Brennstoffzellenvorrichtung kann bevorzugt eine hierin beschriebene erfindungsgemäße Brennstoffzellenvorrichtung sein.
Die Brennstoffzellenvorrichtung ist bevorzugt eine Brennstoffzellenvorrichtung eines hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
Das Ausleitventil wird nach Maßgabe wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und/oder wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals gesteuert.
Das Ausleitventil kann insbesondere nach Maßgabe wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausleitventil nach Maßgabe wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals gesteuert werden.
Bevorzugt kann das wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionssignal von wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone ausgehen. Vorteilhaft kann es insbesondere sein, wenn das wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionssignal von wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone ausgeht, die einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Sensoreinheit oder Sensorvorrichtung angehört.
Bevorzugt kann das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal von wenigstens einer Auslenkungserkennungseinheit ausgehen. Das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal kann zudem bevorzugt zurückgehen auf die Erkennung einer Auslenkungskraft, die auf eine an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirkt, und/oder die Erkennung einer Auswirkung dieser Auslenkungskraft. Das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal kann bevorzugt zurückgehen auf die Erkennung einer Auslenkungskraft, die auf eine an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirkt. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal bevorzugt zurückgehen auf die Erkennung einer Auswirkung dieser Auslenkungskraft.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal von wenigstens einer Auslenkungserkennungseinheit einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Sensoreinheit oder Sensorvorrichtung ausgeht.
Auch in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bedeutet die Angabe, dass das Ausleitventil nach Maßgabe des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals gesteuert wird, nicht, dass weitere Signale, die sich von den vorgenannten Signalen unterscheiden, bei der Steuerung des Ausleitventils unberücksichtigt bleiben müssten.
Das Verfahren kann insbesondere ein Verfahren zur Verhinderung einer Flutung eines Brennstoffzellenstapels mit der in der Flüssigkeitssammelzone sammelbaren Flüssigkeit sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Ausleitventil nach Maßgabe des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals gesteuert wird.
Wenn das Ausleitventil nach Maßgabe des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals gesteuert wird, kann die Steuerung besonders vorteilhaft so erfolgen, dass das Ausleitventil nur dann in einen geöffneten Zustand überführt wird, wenn

- eine Flüssigkeit in der Flüssigkeitssammelzone bis zu einer am weitesten unten in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone angestiegen ist und von der Flüssigkeitsstandsdetektionszone ein Flüssigkeitsstandsdetektionssignal ausgeht und
- die in der Flüssigkeitssammelzone gesammelte Flüssigkeit wenigstens eine von mehreren in der Flüssigkeitssammelzone weiter oben angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen erreicht, die zu der am weitesten unten in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone in unterschiedlichen Richtungen beabstandet sind.

Das Auslenkungserkennungssignal kann insbesondere ein von wenigstens einer der in der Flüssigkeitssammelzone weiter oben angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen ausgehendes zweites Flüssigkeitsstandsdetektionssignal sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Ausleitventil zusätzlich nach Maßgabe eines in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Drucks gesteuert wird. Dabei kann das Ausleitventil zum Beispiel zusätzlich nach Maßgabe einer Differenz zwischen dem in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Druck und einem Umgebungsdruck gesteuert werden.
Vorteilhaft kann der in der Flüssigkeitssammelzone herrschende Druck mit einem Drucksensor ermittelt werden oder ermittelbar sein.
Der in der Flüssigkeitssammelzone herrschende Druck kann mit dem Drucksensor unmittelbar oder mittelbar ermittelt werden oder mit dem Drucksensor unmittelbar oder mittelbar ermittelbar sein.
Der Drucksensor kann in der Flüssigkeitssammelzone angeordnet sein. Insbesondere dann kann der in der Flüssigkeitssammelzone herrschende Druck mit dem Drucksensor unmittelbar ermittelt werden oder mit dem Drucksensor unmittelbar ermittelbar sein. Ein von dem Drucksensor ermittelter Druck entspricht dann dem in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Druck.
Der Drucksensor kann in einer Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere in der hierin beschriebenen Brennstoffzellenvorrichtung, in einer außerhalb der Flüssigkeitssammelzone liegenden Zone angeordnet sein, die in Gasleitverbindung mit der Flüssigkeitssammelzone steht. Der in der Flüssigkeitssammelzone herrschende Druck kann mit dem Drucksensor dann mittelbar ermittelt werden oder mit dem Drucksensor mittelbar ermittelbar sein, wobei zusätzlich ein Druckgefälle berücksichtigt werden kann, das sich über die Gasleitverbindung einstellt.
Bevorzugt kann die Brennstoffzellenvorrichtung einen Brennstoffzellenstapel umfassen. Die außerhalb der Flüssigkeitssammelzone liegende Zone, in der der Drucksensor angeordnet sein kann, kann bevorzugt eine Stapeleinlasszone sein. Die Stapeleinlasszone kann bevorzugt über eine oder mehrere Zellen des Brennstoffzellenstapels in Gasleitverbindung mit der Flüssigkeitssammelzone stehen. Bevorzugt kann ein Anodengas über die Stapeleinlasszone durch die eine oder mehreren Zellen in die Flüssigkeitssammelzone geleitet werden oder leitbar sein. Der in der Flüssigkeitssammelzone herrschende Druck kann mit dem Drucksensor dann mittelbar ermittelt werden oder mit dem Drucksensor mittelbar ermittelbar sein, wobei bevorzugt zusätzlich das Druckgefälle berücksichtigt werden kann, das sich über die eine oder mehreren Zellen einstellt.
Das Druckgefälle kann ein empirisch ermitteltes Druckgefälle sein. Das empirisch ermittelte Druckgefälle kann ein in der Entwicklungsphase einer Brennstoffzellenvorrichtung empirisch ermitteltes Druckgefälle sein.
So kann auf einen weiteren Drucksensor in der Flüssigkeitssammelzone verzichtet werden.
Das Druckgefälle, z. B. das empirisch ermittelte Druckgefälle, kann in der Steuerung appliziert werden.
Das Druckgefälle, z. B. das empirisch ermittelte Druckgefälle, kann beispielsweise bei der Bestimmung des in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Drucks berücksichtigt werden, wenn das Ausleitventil zusätzlich nach Maßgabe eines in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Drucks gesteuert wird.
Vorteilhaft kann der Umgebungsdruck mit einem Drucksensor ermittelt werden, der an einer Stelle angeordnet ist, die von der umgebenden Atmosphäre räumlich nicht abgetrennt ist.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine Dauer eines Öffnungsintervalls, in dem das Ausleitventil einen offenen Zustand einnimmt, nach Maßgabe

- des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals und/oder
- des in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Drucks

Beispielsweise kann die Dauer eines Öffnungsintervalls, in dem das Ausleitventil einen offenen Zustand einnimmt, nach Maßgabe

- des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals und
- des in der Flüssigkeitssammelzone herrschenden Drucks

Dies bietet den zusätzlichen Vorteil, dass der in der Flüssigkeitssammelzone herrschende Druck, der eine Ausleitgeschwindigkeit der durch das Ausleitventil ausleitbaren Flüssigkeit maßgeblich beeinflusst, bei der Festlegung der Dauer eines Öffnungsintervalls mit berücksichtigt werden kann. Dadurch kann verhindert werden, dass das Ausleitventil auch nach einem Ausleiten der gesammelten Flüssigkeit noch geöffnet bleibt. Hierdurch kann ein unerwünschtes Entweichen von wertvollem Brennstoff, z. B. von Wasserstoff, weitestgehend vermieden werden. Letztlich begünstigt auch dies einen effizienten Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit geringem Aufwand.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Ausleitventil nach Maßgabe von Füllständen, die in der Flüssigkeitssammelzone erreicht werden, gesteuert wird. Beispielsweise kann das Ausleitventil geöffnet werden, wenn ein oberer Füllstands-Schwellwert erreicht wird, und/oder das Ausleitventil geschlossen werden, wenn ein unterer Füllstands-Schwellwert erreicht wird.
Ein Öffnen des Ausleitventils kann bevorzugt erfolgen,

- wenn ein für die Öffnung maßgebliches Signal, z. B. des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mit einer für das Öffnen maßgeblichen Mindesthäufigkeit oder in einer für das Öffnen maßgebliche Mindestdauer erfasst wurde und/oder
- wenn ein für die Öffnung maßgeblicher Füllstands-Schwellwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mit einer Mindesthäufigkeit oder für eine Mindestdauer erreicht oder überschritten wurde.

Ein Schließen des Ausleitventils kann bevorzugt erfolgen,

- wenn ein für das Schließen maßgebliches Signal, z. B. des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nicht mit einer für das Schließen maßgeblichen Mindesthäufigkeit oder nicht in einer für das Schließen maßgebliche Mindestdauer erfasst wurde und/oder
- wenn ein für das Schließen maßgeblicher Füllstands-Schwellwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums mit einer Mindesthäufigkeit oder für eine Mindestdauer unterschritten wurde.

Alternativ kann das Ausleitventil geöffnet werden, wenn ein oberer Füllstands-Schwellwert erreicht wird, und/oder das Ausleitventil geschlossen werden, nachdem das Ausleitventil für eine vorgegebene Zeit offengehalten wurde.
So kann ein gewünschter Grad der Entleerung sichergestellt werden.
Beispielsweise kann das Verfahren so gesteuert werden, dass eine vollständige Entleerung erfolgt oder ein geringerer Flüssigkeitsrest im Flüssigkeitssammelbereich verbleibt, wenn ein Kraftfahrzeug, z. B. das hierin beschriebene Kraftfahrzeug, in einen Ruhezustand, z. B. in eine Parkstellung, überführt wird und dass eine teilweise Entleerung erfolgt oder ein größerer Flüssigkeitsrest im Flüssigkeitssammelbereich verbleibt, wenn das Kraftfahrzeug in einem fahrbereiten Betriebszustand ist. Hierdurch können sich Vorteile für das Kaltstartverhalten im Winter ergeben, wenn keine oder nur sehr wenig verbliebene Flüssigkeit (Wasser) in dem geparkten Kraftahrzeug gefrieren und Startprobleme verursachen kann. Der Verbleib von Flüssigkeit im Fahrzeug kann so weitestgehend vermieden werden.
Außerdem kann das Verfahren so gesteuert werden, dass eine teilweise Entleerung auch dann erfolgt oder ein größerer Flüssigkeitsrest im Flüssigkeitssammelbereich auch dann verbleibt, wenn das Kraftfahrzeug innerhalb eines Gebäudes in den Ruhezustand, z. B. in die Parkstellung, überführt wird. Hierdurch kann die Betriebssicherheit weiter gesteigert werden, da ein Entweichen von Brennstoff, z. B. Wasserstoff, dann insbesondere auch beim Parken innerhalb von Gebäuden effizient und vollständig verhindert werden kann.
Vorteilhaft kann so insbesondere die Betriebssicherheit noch weiter gesteigert werden. Denn ein Entweichen von Brennstoff, z. B. von Wasserstoff, der mit umgebendem Sauerstoff zündfähige Gemische (Knallgas) bilden kann, lässt sich dann erfindungsgemäß auf besonders einfache Weise und insbesondere innerhalb von Gebäuden zuverlässig verhindern, ohne negative Auswirkung auf das Kaltstartverhalten des unter freiem Himmel geparkten Kraftfahrzeug in Kauf nehmen zu müssen.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn bei dem Verfahren das Steuerungsventil geschlossen wird, bevor ein Gas aus der Flüssigkeitssammelzone durch das Ausleitventil ausströmt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffzellenvorrichtung gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Das Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffzellenvorrichtung ist z. B. ein Verfahren zur Steuerung einer hierin beschriebenen Brennstoffzellenvorrichtung
Die Brennstoffzellenvorrichtung wird bei dem Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffzellenvorrichtung nach Maßgabe

- wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals, das bevorzugt von wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone ausgehen kann, und/oder
- wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals, das bevorzugt von wenigstens einer Auslenkungserkennungseinheit ausgehen kann und das bevorzugt zurückgehen kann auf:
- - die Erkennung einer Auslenkungskraft, die auf eine an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirkt und/oder
- - die Erkennung einer Auswirkung dieser Auslenkungskraft,

- das wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionssignal ein Erreichen oder Überschreiten eines Füllstands-Schwellwerts in der Flüssigkeitssammelzone anzeigt, und/oder
- das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal ein Erreichen oder ein Überschreiten eines Auslenkungskraft-Schwellwerts der Auslenkungskraft anzeigt oder eine Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft anzeigt, welche auf ein Erreichen oder Überschreiten des Auslenkungskraft-Schwellwerts hindeutet.

Bevorzugt kann die Brennstoffzellenvorrichtung von einem leistungsstärkeren in einen leistungsschwächeren Betriebszustand oder in einen ausgeschalteten Zustand überführt werden, wenn das Auslenkungserkennungssignal auf eine Neigung um wenigstens 20°, bevorzugt wenigstens 25°, z. B. wenigstens 30°, schließen lässt.
Die hier angegebene Neigung bezieht sich auf einen ungeneigten Zustand, den ein vierrädriges Kraftfahrzeug und eine darin angeordnete Brennstoffzellenvorrichtung beispielsweise dann einnehmen, wenn das Kraftfahrzeug mit allen vier Rädern auf einer ebenen Straße abgestellt ist.
Besonders vorteilhaft kann das Verfahren zur Steuerung des Ausleitventils zugleich ein Verfahren zur Steuerung der Brennstoffzellenvorrichtung mit den zum Verfahren zur Steuerung der Brennstoffzellenvorrichtung hierin angegebenen Merkmalen sein.
Bevorzugt kann die Brennstoffzellenvorrichtung dann von einem leistungsstärkeren in einen leistungsschwächeren Betriebszustand oder in einen ausgeschalteten Zustand überführt werden, wenn das Auslenkungserkennungssignal auf eine Neigung um wenigstens 20°, bevorzugt wenigstens 25°, z. B. wenigstens 30°, schließen lässt und eine Öffnung des Ausleitventils erfolgen, wenn das Auslenkungserkennungssignal auf eine geringere Neigung schließen lässt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerungssystem, z. B. durch eine Steuerungseinheit, gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst.
Das Steuerungssystem kann zum Beispiel eine Steuerungseinheit sein. Die Steuerungseinheit kann ein Steuergerät sein.
In Kraftfahrzeugen werden vielerlei unterschiedliche Steuerungssysteme, die ein oder mehrere Steuerungseinheiten, z. B. Steuergeräte, umfassen können, verbaut.
Das Steuerungssystem, z. B. die Steuerungseinheit, ist ausgebildet und eingerichtet zur Steuerung eines Ausleitventils gemäß dem hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und/oder zur Steuerung einer hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Brennstoffzellenvorrichtung.
Vorteilhaft kann das Steuerungssystem, z. B. die Steuerungseinheit, eine Schnittstelle zum Empfang wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals und eine Schnittstelle zum Empfang wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals umfassen. Zudem kann das Steuerungssystem eine Schnittstelle zur Abgabe eines Signals an das Ausleitventil und/oder eine Schnittstelle zur Abgabe eines Signals zur Steuerung des Betriebszustands der Brennstoffzellenvorrichtung umfassen. Bevorzugt kann das Steuerungssystem die Schnittstelle zur Abgabe des Signals an das Ausleitventil und die Schnittstelle zur Abgabe des Signals zur Steuerung des Betriebszustands der Brennstoffzellenvorrichtung umfassen.
Bevorzugt kann es sein, wenn das Steuerungssystem, z. B. die Steuerungseinheit, eine Schnittstelle zum Empfang wenigstens eines von einem Drucksensor abgegebenen Signals umfasst.
Auch das Steuerungssystem, z. B. die Steuerungseinheit, dient letztlich dazu, einen effizienteren Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit möglichst geringem Aufwand zu ermöglichen.
Insbesondere kann mit Hilfe des Steuerungssystems, z. B. mit Hilfe der Steuerungseinheit, das Ausleitventil und insbesondere dessen Öffnung und die Dauer eines Öffnungsintervalls basierend auf den Flüssigkeitsstandsdetektionssignalen und Auslenkungserkennungssignalen so optimiert werden, dass das Risiko einer Flutung eines Brennstoffzellenstapels mit angesammelter Flüssigkeit minimiert und zugleich ein unerwünschtes Entweichen von wertvollem Brennstoff über das Ausleitventil vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem diesbezüglichen unabhängigen Anspruch gelöst. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ein durch die Brennstoffzellenvorrichtung vollständig oder teilweise angetriebenes Kraftfahrzeug sein.
Das Kraftfahrzeug kann ein Straßenfahrzeug, Wasserfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug sein.
Besonders bevorzugt kann es sein, wenn das Kraftfahrzeug ein Straßenfahrzeug ist. Im Allgemeinen kommt es bei Straßenfahrzeugen zu stärkeren Neigungen und Verzögerungen sowie Beschleunigungen, so dass sich die Vorteile, die sich durch die Erfindung ergeben können, bei Straßenfahrzeugen in besonderem Maße verwirklichen lassen.
Bei Straßenfahrzeugen können insbesondere stärkere Auslenkungskräfte und Auswirkungen von Auslenkungskräften auftreten als bei Schienenfahrzeugen.
Insbesondere bei Wasserfahrzeugen kann es zu periodischen Neigungswechseln kommen. Die kann z. B. durch Wellengang verursacht werden.
Dies kann zu Problemen bei der Detektion eines hohen Füllstands der in der Flüssigkeitssammelzone sammelbaren Flüssigkeit führen.
Es zeigte sich, dass diese Probleme sich mit der Erfindung auf besonders einfache Weise beheben lassen. Denn eben diese Neigungswechsel können durch die Kombination einer Flüssigkeitsstandsdetektion mit einer Auslenkungserkennung gezielt erkannt und daraus auf gegebenenfalls zu hohen Füllstand geschlossen werden.
Das Kraftfahrzeug umfasst eine Sensoreinheit, z. B. die hierin beschriebene erfindungsgemäße Sensoreinheit, eine Brennstoffzellenvorrichtung, z. B. die hierin beschriebene erfindungsgemäße Brennstoffzellenvorrichtung, und ein Steuerungssystem, z. B. das hierin beschriebene erfindungsgemäße Steuerungssystem, z. B. die hierin beschriebene erfindungsgemäße Steuerungseinheit.
Die Sensoreinheit ist so mit dem Steuerungssystem verbunden, dass vom Steuerungssystem wenigstens ein Flüssigkeitsstandsdetektionssignal und/oder wenigstens ein Auslenkungserkennungssignal empfangbar ist. Das Steuerungssystem ist so mit dem Ausleitventil verbunden, dass ein von dem Steuerungssystem abgegebenes Signal an das Ausleitventil übertragbar ist.
Bevorzugt ist die Sensoreinheit so mit dem Steuerungssystem verbunden, dass vom Steuerungssystem wenigstens ein Flüssigkeitsstandsdetektionssignal und wenigstens ein Auslenkungserkennungssignal empfangbar sind.
Bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ein Sensor der Sensoreinheit ein ohnehin zu anderen Zwecken in dem Kraftfahrzeug verbauter Sensor sein.
Vorteilhaft kann die von dem Kraftfahrzeug umfasste Sensoreinheit die hierin beschriebene Sensoreinheit sein, worin die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit einen Beschleunigungssensor und/oder einen Neigungssensor umfasst. Ein von dem Beschleunigungssensor und/oder dem Neigungssensor generiertes Signal, z. B. das Auslenkungserkennungssignal, kann beispielsweise nicht nur zur Steuerung des Ausleitventils herangezogen werden.
Das von dem Beschleunigungssensor und/oder dem Neigungssensor generierte Signal kann insbesondere auch für die Steuerung einer Funktion des Kraftfahrzeugs außerhalb der Brennstoffzellenvorrichtung herangezogen werden.
Selbstverständlich können im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Gegenstand beschriebene Merkmale auch Merkmale eines anderen hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Gegenstands bilden. Erfindungsgemäße Gegenstände sind dabei insbesondere die Sensoreinheit, die Fluidführungseinheit, die Brennstoffzellenvorrichtung, das Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils und das Steuerungssystem sowie das Kraftfahrzeug. Insbesondere können die Sensoreinheit, die Fluidführungseinheit, die Brennstoffzellenvorrichtung und auch das Kraftfahrzeug so ausgebildet und eingerichtet sein, dass damit ein Ausleitventil gemäß dem hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren steuerbar ist.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

1: eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Fluidführungseinheit;
2: eine weitere Ansicht des Ausschnitts der Fluidführungseinheit aus 1;
3: eine weitere Ansicht des Ausschnitts der Fluidführungseinheit aus 1;
4: eine weitere Ansicht des Ausschnitts einer Fluidführungseinheit aus 1;
5: eine weitere Ansicht des Ausschnitts der Fluidführungseinheit aus 1;
6: eine weitere Ansicht des Ausschnitts der Fluidführungseinheit aus 1;
7: Schnitt A-A aus 4;
8: Schnitt B-B aus 4;
9: eine schematische Darstellung der Sensorvorrichtung der in 1 bis 8 gezeigten Fluidführungseinheit;
10 einen Ausschnitt aus 3;
11: eine Ansicht einer weiteren Fluidführungseinheit;
12: eine weitere Ansicht der Fluidführungseinheit aus 11;
13: eine weitere Ansicht der Fluidführungseinheit aus 11 und 12;
14: Schnitt A-A aus 13;
15: eine schematische Ansicht einer weiteren Fluidführungseinheit;
16: eine weitere Ansicht der weiteren Fluidführungseinheit aus 15;
17: eine weitere Ansicht der weiteren Fluidführungseinheit aus 15;
18: eine weitere Ansicht der weiteren Fluidführungseinheit aus 15;
19: eine weitere Ansicht der weiteren Fluidführungseinheit aus 15; und
20: eine weitere Ansicht der weiteren Fluidführungseinheit aus 15.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 bis 6 zeigen einen Ausschnitt einer Fluidführungseinheit 100 aus verschiedenen Perspektiven.
Die gezeigte Fluidführungseinheit kann zur Ausleitung von Flüssigkeit aus einer Brennstoffzellenvorrichtung verwendet werden.
Die Fluidführungseinheit 100 umfasst ein Deckelelement 102 und ein Basiselement 104. Deckelelement 102 und Basiselement 104 können Kunststoffbauteile sein, z. B. durch Spritzguss erhaltene Kunststoffbauteile.
Die Fluidführungseinheit 100 umfasst eine Flüssigkeitssammelzone 106. In dem hier gezeigten Beispiel ist die Flüssigkeitssammelzone 106 in einer Vertiefung 108 des Basiselements 104 ausgebildet.
Die Fluidführungseinheit 100 umfasst einen Fluiddurchlass 110. In dem hier gezeigten Beispiel ist der Fluiddurchlass 110 am Deckelelement 102 ausgebildet.
Im Inneren der Fluidführungseinheit 100 ist eine Flüssigkeitsabscheidungszone 112 ausgebildet. Der Fluiddurchlass 110 bietet eine Möglichkeit, ein Gas, das zum Beispiel ein wasserstoffhaltiges Gas sein kann, der Flüssigkeitsabscheidungszone 112 zuzuführen oder aus der Flüssigkeitsabscheidungszone 112 abzuführen.
Kanalzonen 114 führen aus der Flüssigkeitsabscheidungszone 112 heraus und münden an einem Flüssigkeitsdurchlass 116, durch den abgeschiedene Flüssigkeit in die Flüssigkeitssammelzone 106 abfließen kann.
Die Fluidführungseinheit 100 umfasst eine Sensoreinheit 118. Die Sensoreinheit 118 ist eine in 9 näher dargestellte Sensorvorrichtung 120.
Die Sensoreinheit 118 umfasst mehrere Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122. Die Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 sind Flüssigkeitsdetektionszonen 124. Hierbei handelt es sich um Sensorzonen 126 der Sensorvorrichtung 120.
Die Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 sind an einer Sensoroberfläche 128 der Sensorvorrichtung 120 angeordnet.
Die Fluidführungseinheit 100 umfasst außerdem eine Ventilaufnahmezone 130, in die ein steuerbares Ausleitventil zur Ausleitung von Flüssigkeit, die in der Flüssigkeitssammelzone 106 sammelbar ist, aufgenommen werden kann.
In 2 ist gut zu erkennen, dass die Sensoreinheit 118 ein Verbindungselement 132 umfasst. Das Verbindungselement 132 ist ein Aufnahmeelement 134. In das Aufnahmeelement 134 kann zum Beispiel ein Stecker aufgenommen werden. Über das Verbindungselement 132 kann die Sensoreinheit 118 ein Flüssigkeitsstandsdetektionssignal 136 und ein Auslenkungserkennungssignal 138 abgeben. Diese Signale 136 und 138 können zum Beispiel auf ein hierin beschriebenes Steuerungssystem übertragen werden.
Insbesondere aus 3 ist gut zu erkennen, dass die Fluidführungseinheit 100 Strömungsbarrieren 140 umfasst. Die Strömungsbarrieren 140 sind in der Flüssigkeitssammelzone 106 angeordnet. Sie erstrecken sich von dem Basiselement 104 in Entformungsrichtung.
Die Strömungsbarrieren 140 wirken ungewollten Bewegungen der sich in der Flüssigkeitssammelzone 106 sammelnden Flüssigkeit entgegen. Durch die Strömungsbarrieren 140 lässt sich auch bei relativ hohem Flüssigkeitsstand ein Risiko, dass Flüssigkeit zurück in einen Brennstoffzellenstapel strömt, weitgehend verhindern.
Auch in der in 4 dargestellten Perspektive ist das im Zusammenhang mit 2 beschriebene Verbindungselement 132 gut zu erkennen.
In der in 5 dargestellten Perspektive der Fluidführungseinheit 100 ist eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung 142 erkennbar. Die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung 142 ist an der Ventilaufnahmezone 130 ausgebildet.
Durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung 142 und das steuerbare Ausleitventil, das auch in 5 nicht gezeigt ist, kann eine in der Flüssigkeitssammelzone 106 sammelbare Flüssigkeit aus der Flüssigkeitssammelzone 106 ausgeleitet werden.
In der in 6 dargestellten Perspektive blickt der Betrachter durch den Fluiddurchlass 110 in das Innere der Fluidführungseinheit 100.
7 zeigt Schnitt A-A aus 4. Aus 7 ist gut zu erkennen, dass die Fluidführungseinheit Kanalwände 144 umfasst. Die Kanalwände 144 begrenzen die in 1 zu erkennenden Kanalzonen 114.
8 zeigt Schnitt B-B aus 4. Auch dort sind Kanalwände 144 zu erkennen.
9 zeigt die schon im Zusammenhang mit 1 kurz beschriebene Sensoreinheit 118 in vergrößerter perspektivischer Darstellung.
Die Sensoreinheit 118 ist eine Sensorvorrichtung 120. An der Sensoroberfläche 128 umfasst die Sensoreinheit 118 acht Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122, die Flüssigkeitsdetektionszonen 124 sind.
Die Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 sind zueinander beabstandet. Die Sensoreinheit 118 umfasst eine Vielzahl an Auslenkungserkennungseinheiten 146. Die Auslenkungserkennungseinheiten dienen zur Erkennung einer Auswirkung einer Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone sammelbare Flüssigkeit wirken kann.
Die Auswirkung dieser Auslenkungskraft kann zum Beispiel eine Veränderung eines Stands der Flüssigkeit an einer Flüssigkeitsstandsdetektionszone 122 sein. Eine Veränderung eines Stands an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone 122 kann zum Beispiel dann auftreten, wenn ein Kraftfahrzeug, in dem die Fluidführungseinheit 100 verbaut ist, geneigt wird. Dies kann insbesondere beim Fahren oder Parken auf oder an Gefällstrecken auftreten.
Auslenkungskräfte, die zu einer Veränderung des Stands der Flüssigkeit an einer Flüssigkeitsstandsdetektionszone führen, können auch Beschleunigungskräfte sein, die bei einer Steigerung oder einer Verringerung der Fahrtgeschwindigkeit oder bei einer Kurvenfahrt auftreten können.
9 zeigt zwei Auslenkungserkennungseinheiten 146, die jeweils zwei zueinander beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 umfassen. Eine erste Auslenkungserkennungseinheit 146 umfasst zwei zueinander in einer ersten Richtung 148 beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122. Die zweite Auslenkungserkennungseinheit 146 umfasst zwei zueinander in einer zweiten Richtung 150 beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122. Die erste Richtung 148 unterscheidet sich von der zweiten Richtung 150.
Eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone 122, die am tiefsten in der Flüssigkeitssammelzone 106 zu liegen kommt (1), bildet eine der zwei zueinander in der ersten Richtung 148 beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 und eine der zwei zueinander in der zweiten Richtung 150 beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122. Je nach Richtung und Stärke einer Auslenkungskraft kann eine Flüssigkeit 152, die sich in der Flüssigkeitssammelzone 106 gesammelt hat, ein oder mehrere Sensoroberflächen 128 erreichen. So ist es zum Beispiel denkbar, dass auf einer Gefällstrecke die beiden in der ersten Richtung 148 beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 Flüssigkeit detektieren, wohingegen an einem steilen Anstieg die beiden in der zweiten Richtung 150 beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen 122 Flüssigkeit detektieren.
Dies kann es ermöglichen, auch ganz ohne einen Beschleunigungssensor oder einen Neigungssensor eine Menge an gesammelter Flüssigkeit 152 weitaus genauer abzuschätzen als bei einer Detektion von Flüssigkeit an einer einzelnen Flüssigkeitsstandsdetektionszone.
An der Sensoroberfläche 128 sind die Sensorzonen 126 in Form einer Sensormatrix 154 angeordnet. In dem gezeigten Beispiel sind vier Sensorzeilen 156 und zwei Sensorspalten 158 vorgesehen.
10 zeigt einen Ausschnitt aus 3 und illustriert schematisch mit drei verschiedenen gestrichelten Linien drei verschiedene beispielhaft Flüssigkeitsstände, die eine Flüssigkeit in der Flüssigkeitssammelzone 106 einnehmen kann. Die Flüssigkeitsstände stellen das Ergebnis der Auswirkungen verschiedener Auslenkungskräfte dar, die sich z. B. durch Bremsen, Verzögerung oder Kurvenfahrt in Fahrzeugen oder auch durch Wellengang bei Wasserfahrzeugen ergeben können.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Fluidführungseinheit. Diese Fluidführungseinheit umfasst ein Basiselement 104 und eine Ventilaufnahmezone 130. Die Ventilaufnahmezone 130 ist am Basiselement 104 ausgebildet.
Es ist zusätzlich eine Sensoraufnahmezone 160 zu erkennen. Durch die Sensoraufnahmezone 160 kann eine in 11 im Zusammenhang mit der dort gezeigten Ausführungsform nicht dargestellte Sensoreinheit 118 beziehungsweise Sensorvorrichtung 120 wenigstens teilweise in das Basiselement 104 aufgenommen werden.
Neben der Ventilaufnahmezone 130 ist in der in 11 gezeigten Ansicht auch eine Austragsventilaufnahmezone 162 zu erkennen. An der Ventilaufnahmezone 130 und der Austragsventilaufnahmezone 162 ist jeweils ein korrespondierendes Anschlusselement 164 ausgebildet.
Durch die weitere am Basiselement 104 ausgebildete Aufnahmezone 166 kann ein weiterer Sensor, z. B. ein Temperatursensor oder ein Drucksensor, wenigstens teilweise in das Basiselement 104 eingeführt werden.
12 zeigt eine weitere Darstellung der weiteren Fluidführungseinheit 100 aus 11.
Das Basiselement 104 weist eine Dichtzone 168 auf. Die Dichtzone 168 ist in Form einer Flanschzone 170 ausgebildet. Die Dichtzone 168 umfasst eine umlaufende Vertiefung 172, in die ein hier nicht dargestelltes Dichtelement aufgenommen werden kann.
Das Basiselement 104 umfasst eine Flüssigkeitssammelzone 106.
Aus der Flüssigkeitssammelzone erstreckt sich eine Purgeleitung 174. Die Purgeleitung 174 erstreckt sich in Austragsrichtung 176. In dem hier gezeigten Beispiel ist die Purgeleitung 174 röhrenartig ausgebildet. Die Austragsrichtung 176 erstreckt sich in Richtung der röhrenförmigen Purgeleitung 174.
Die Austragsrichtung 176 fällt mit einer Entformungsrichtung 178 zusammen. Die Entformungsrichtung 178 beschreibt die Richtung der Entformung des Basiselements 104, das in einem Formgebungsprozess, z. B. einem Spritzgussprozess, in der Entformungsrichtung 178 aus einem Formgebungswerkzeug entnommen werden kann, das bevorzugt so ausgebildet ist, dass zugleich die Purgeleitung 174 ausgebildet werden kann.
13 zeigt ebenfalls die weitere Fluidführungseinheit 100 aus 11 und 12. In der dort gezeigten Ansicht ist die Aufnahmezone 166 zu erkennen. Außerdem sind auch die Anschlusselemente 164 gut zu erkennen.
14 zeigt Schnitt A-A aus 13. Der Schnitt ist durch die Sensoraufnahmezone 160 und durch die Aufnahmezone 166 ausgeführt und gibt den Blick in die Flüssigkeitssammelzone 106 frei. 14 illustriert schematisch mit durchgezogenen Linien beispielhafte Flüssigkeitsstände, die eine Flüssigkeit in der Flüssigkeitssammelzone 106 einnehmen kann. Die Flüssigkeitsstände stellen das Ergebnis der Auswirkungen verschiedener Auslenkungskräfte dar, die sich z. B. durch Bremsen, Verzögerung oder Kurvenfahrt in Fahrzeugen oder auch durch Wellengang bei Wasserfahrzeugen einstellen können.
15 bis 20 illustrieren eine weitere Fluidführungseinheit 100, die sich von den beiden anderen, bisher im Zusammenhang mit 1 bis 9 und im Zusammenhang mit 10 bis 14 beschriebenen Fluidführungseinheiten 100 unterscheidet.
15 zeigt, dass auch die dort gezeigte Fluidführungseinheit eine Flüssigkeitssammelzone 106 aufweist. Aus der Flüssigkeitssammelzone 106 erstreckt sich eine Purgeleitung 174. Die Purgeleitung 174 ist röhrenförmig ausgebildet. Sie erstreckt sich entlang einer Austragsrichtung 176. Aus der Flüssigkeitssammelzone austragbare Flüssigkeit kann entlang der Austragsrichtung 176 mittels eines Gasstroms durch die Purgeleitung 174 und eine Flüssigkeitsaustragsöffnung 180 aus der Fluidführungseinheit 100 ausgetragen werden.
Die Flüssigkeitsaustragsöffnung 180 mündet bei der hier gezeigten Ausführungsform in eine Austragsventilaufnahmezone 162.
Auch bei der in 15 bis 20 gezeigten Ausführungsform der Fluidführungseinheit 100 erstreckt sich die Austragsrichtung 176 parallel zur Entformungsrichtung 178.
15 zeigt Anschlusselemente 164, die als Stutzen 182 ausgeführt sind. Eines der Anschlusselemente 164 ist an der Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung 142 angeordnet, die in die Ventilaufnahmezone 130 führt. Das andere Anschlusselement 164 ist an der Flüssigkeitsaustragsöffnung 180 angeordnet, die in die Austragsventilaufnahmezone 162 führt.
16 zeigt, dass die Fluidführungseinheit 100 eine Dichtzone 168 umfasst. Die Dichtzone 168 umfasst eine Flanschzone 170. An der Flanschzone 170 ist eine umlaufende Vertiefung 172 ausgebildet, in die ein Dichtelement aufgenommen werden kann.
Die Fluidführungseinheit 100 umfasst eine Sensoreinheit 118. Die Sensoreinheit 118 ist eine Sensorvorrichtung 120.
Auch die in 16 gezeigte Sensoreinheit 118 umfasst ein Verbindungselement 132, das z. B. ein Aufnahmeelement 134 sein kann, wie es schon im Zusammenhang mit der in 2 gezeigten Sensoreinheit 118 näher beschrieben wurde.
Die Sensoreinheit 118 ist in die Sensoraufnahmezone 160 aufgenommen.
Ein innenliegender Abschnitt 184 der Sensoreinheit 118 erstreckt sich aus der Sensoraufnahmezone 160 in die Flüssigkeitssammelzone 106 hinein. Ein außenliegender Abschnitt 186 der Sensoreinheit 118 erstreckt sich aus der Sensoraufnahmezone 160 aus der Fluidführungseinheit 100 heraus. An der Sensoraufnahmezone kann ein hier nicht gezeigtes Dichtelement angeordnet sein, das einen Austritt von Flüssigkeit aus der Flüssigkeitssammelzone 106 im Bereich zwischen der Sensoraufnahmezone und der Sensoreinheit 118 ganz oder teilweise verhindern kann.
17 zeigt die Fluidführungseinheit 100 von oben, wobei die Blickrichtung des Betrachters im Wesentlichen mit der in 17 nicht eingezeichneten Austragsrichtung 176 und der Entformungsrichtung 178 zusammenfällt. Folglich ist der in 16 gezeigte außenliegende Abschnitt 186 der Sensoreinheit 118 überdeckt, so dass nur der innenliegende Abschnitt 184 der Sensoreinheit 118 zu erkennen ist.
18 zeigt eine Ansicht der Fluidführungseinheit 100, wobei insbesondere gut zu erkennen ist, dass an der Austragsventilaufnahmezone 162 eine Flüssigkeitsaustragsöffnung 180 und dass an der Ventilaufnahmezone 130 eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung 142 ausgebildet ist.
18 zeigt auch die korrespondierenden Anschlusselemente 164.
19 zeigt eine weitere Ansicht der Fluidführungseinheit 100. In der dort gezeigten Ansicht ist von der Sensoreinheit 118 nur der außenliegende Abschnitt 186 zu erkennen.
Auch in der in 20 gezeigten Ansicht ist von der Sensoreinheit 118 nur der außenliegende Abschnitt 186 zu erkennen.
Bezugszeichenliste

100: Fluidführungseinheit
102: Deckelelement
104: Basiselement
106: Flüssigkeitssammelzone
108: Vertiefung
110: Fluiddurchlass
112: Flüssigkeitsabscheidungszone
114: Kanalzone
116: Flüssigkeitsdurchlass
118: Sensoreinheit
120: Sensorvorrichtung
122: Flüssigkeitsstandsdetektionszone
124: Flüssigkeitsdetektionszone
126: Sensorzone
128: Sensoroberfläche
130: Ventilaufnahmezone
132: Verbindungselement
134: Aufnahmeelement
136: Flüssigkeitsstandsdetektionssignal
138: Auslenkungserkennungssignal
140: Strömungsbarriere
142: Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung
144: Kanalwand
146: Auslenkungserkennungseinheit
148: erste Richtung
150: zweite Richtung
152: Flüssigkeit
154: Sensormatrix
156: Sensorzeile
158: Sensorspalte
160: Sensoraufnahmezone
162: Austragsventilaufnahmezone
164: Anschlusselement
166: Aufnahmezone
168: Dichtzone
170: Flanschzone
172: Vertiefung
174: Purgeleitung
176: Austragsrichtung
178: Entformungsrichtung
180: Flüssigkeitsaustragsöffnung
182: Stutzen
184, 186: Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017212091 A1 [0002]

Claims

Sensoreinheit (118) für eine zur Ausleitung von Flüssigkeit (152) dienende Fluidführungseinheit (100), z. B. für eine zur Ausleitung von Flüssigkeit (152) aus einer Brennstoffzellenvorrichtung dienende Fluidführungseinheit (100), wobei die Sensoreinheit (118) Folgendes umfasst: - wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122).
Sensoreinheit (118) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (118) Folgendes umfasst: - wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit (146) zur Erkennung wenigstens einer Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) sammelbare Flüssigkeit (152) wirken kann, oder zur Erkennung einer Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft.
Sensoreinheit (118) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit (146) einen Beschleunigungssensor und/oder einen Neigungssensor umfasst.
Sensoreinheit (118) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit (146) mehrere zueinander beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) umfasst, wobei bevorzugt die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) wenigstens eine der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) bilden kann.
Sensoreinheit (118) nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auslenkungserkennungseinheit (146) mehrere zueinander in einer ersten Richtung (148) beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) und mehrere zueinander in einer zweiten Richtung (150) beabstandete Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) umfasst, wobei bevorzugt die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) wenigstens eine der mehreren zueinander in einer ersten Richtung (148) beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) bilden kann und/oder eine der mehreren zueinander in einer zweiten Richtung (150) beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) bilden kann.
Sensoreinheit (118) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (118) eine Sensorvorrichtung (120) umfasst oder ist, wobei wenigstens ein Teil der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) Flüssigkeitsdetektionszonen (124) sein können, wobei bevorzugt wenigstens drei der mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (124) Sensorzonen (126) der Sensorvorrichtung (120) sind.
Fluidführungseinheit (100) zur Ausleitung von Flüssigkeit (152), z. B. zur Ausleitung von Flüssigkeit (152) aus einer Brennstoffzellenvorrichtung, wobei die Fluidführungseinheit (100) Folgendes umfasst: - eine Flüssigkeitssammelzone (106) und - wenigstens eine in der Flüssigkeitssammelzone (106) angeordnete Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122), wobei bevorzugt - die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) einer Sensoreinheit (118) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sein kann, und/oder - die wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) eine Detektion und Unterscheidung einer Mehrzahl, vorteilhaft wenigstens 3, z. B. wenigstens 4, unterschiedlicher Flüssigkeitsstände in der Flüssigkeitssammelzone (106) ermöglichen kann, wobei an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) ein Stand einer Flüssigkeit (152), die in der Flüssigkeitssammelzone (106) sammelbar ist, detektierbar ist.
Fluidführungseinheit (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (100) Folgendes umfasst: - eine Sensorvorrichtung (120) nach Anspruch 6, wobei die mehreren zueinander beabstandeten Flüssigkeitsstandsdetektionszonen (122) innerhalb der Flüssigkeitssammelzone (106) angeordnete Sensorzonen (126) der Sensorvorrichtung (120) sind.
Fluidführungseinheit (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführungseinheit (100) Folgendes umfasst: - ein steuerbares Ausleitventil zur Ausleitung von Flüssigkeit (152), die in der Flüssigkeitssammelzone (106) sammelbar ist.
Brennstoffzellenvorrichtung, insbesondere Brennstoffzellenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Brennstoffzellenvorrichtung Folgendes umfasst: - eine Fluidführungseinheit (100), z. B. eine Fluidführungseinheit (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Ausleitung von sich in einer Flüssigkeitssammelzone (106) der Brennstoffzellenvorrichtung, z. B. in der Flüssigkeitssammelzone (106) der Fluidführungseinheit (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, sammelnder oder von darin sammelbarer Flüssigkeit (152) durch ein steuerbares Ausleitventil erfolgen kann, wobei das Ausleitventil gesteuert ist nach Maßgabe - einer Detektion einer Flüssigkeit (152) an wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone (106) angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) und/oder - einer Erkennung wenigstens einer Auslenkungskraft, die auf eine an der Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) sammelbare Flüssigkeit (152) wirken kann, oder einer Erkennung einer Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft.
Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass - die Brennstoffzellenvorrichtung ein Steuerungssystem umfasst oder mit einem Steuerungssystem verbunden ist, wobei das Steuerungssystem bevorzugt mit einer Sensoreinheit (118) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verbunden oder verbindbar ist, wobei das Ausleitventil vollständig oder teilweise durch das Steuerungssystem steuerbar oder gesteuert ist.
Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils zur Ausleitung von Flüssigkeit (152) aus einer Flüssigkeitssammelzone (106), wobei die Flüssigkeitssammelzone (106) bevorzugt eine Flüssigkeitssammelzone (106) einer Fluidführungseinheit (100) sein kann, wobei die Fluidführungseinheit (100) bevorzugt eine Fluidführungseinheit (100) einer Brennstoffzellenvorrichtung sein kann, wobei die Brennstoffzellenvorrichtung bevorzugt eine Brennstoffzellenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sein kann, wobei das Ausleitventil nach Maßgabe - wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136), das bevorzugt von wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone (106) angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) ausgehen kann, und/oder - wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals (138), das bevorzugt von wenigstens einer Auslenkungserkennungseinheit (146) ausgehen kann und das bevorzugt zurückgehen kann auf: - die Erkennung einer Auslenkungskraft, die auf eine an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) sammelbare Flüssigkeit (152) wirkt und/oder - die Erkennung einer Auswirkung dieser Auslenkungskraft, gesteuert wird.
Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Ausleitventil nach Maßgabe des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136) und des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals (138) gesteuert wird.
Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Ausleitventil zusätzlich nach Maßgabe - eines in der Flüssigkeitssammelzone (106) herrschenden Drucks, z. B. einer Differenz zwischen dem in der Flüssigkeitssammelzone (106) herrschenden Druck und einem Umgebungsdruck gesteuert wird.
Verfahren zur Steuerung eines Ausleitventils nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer eines Öffnungsintervalls, in dem das Ausleitventil einen offenen Zustand einnimmt, nach Maßgabe - des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136) und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals (138), bevorzugt des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136) und des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals (138), und/oder - des in der Flüssigkeitssammelzone (106) herrschenden Drucks gesteuert wird, wobei eine Dauer eines Öffnungsintervalls, in dem das Ausleitventil einen offenen Zustand einnimmt, bevorzugt nach Maßgabe - des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136) und/oder des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals (138), bevorzugt des wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136) und des wenigstens einen Auslenkungserkennungssignals (138), und - des in der Flüssigkeitssammelzone (106) herrschenden Drucks gesteuert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsventil geschlossen wird, bevor ein Gas aus der Flüssigkeitssammelzone (106) durch das Ausleitventil ausströmt.
Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffzellenvorrichtung, z. B. einer Brennstoffzellenvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Brennstoffzellenvorrichtung nach Maßgabe - wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136), das bevorzugt von wenigstens einer in der Flüssigkeitssammelzone (106) angeordneten Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) ausgehen kann, und/oder - wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals (138), das bevorzugt von wenigstens einer Auslenkungserkennungseinheit (146) ausgehen kann und das bevorzugt zurückgehen kann auf: - die Erkennung einer Auslenkungskraft, die auf eine an der wenigstens einen Flüssigkeitsstandsdetektionszone (122) sammelbare Flüssigkeit (152) wirkt und/oder - die Erkennung einer Auswirkung dieser Auslenkungskraft, gesteuert wird, wobei die Brennstoffzellenvorrichtung von einem leistungsstärkeren in einen leistungsschwächeren Betriebszustand oder in einen ausgeschalteten Zustand überführt wird, wenn - das wenigstens eine Flüssigkeitsstandsdetektionssignal (136) ein Erreichen oder Überschreiten eines Füllstands-Schwellwerts in der Flüssigkeitssammelzone anzeigt, und/oder - das wenigstens eine Auslenkungserkennungssignal (138) ein Erreichen oder ein Überschreiten eines Auslenkungskraft-Schwellwerts der Auslenkungskraft anzeigt oder eine Auswirkung der wenigstens einen Auslenkungskraft anzeigt, welche auf ein Erreichen oder Überschreiten des Auslenkungskraft-Schwellwerts hindeutet.
Steuerungssystem, z. B. Steuerungseinheit, ausgebildet und eingerichtet zur Steuerung eines Ausleitventils gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 und/oder zur Steuerung einer Brennstoffzellenvorrichtung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 17.
Steuerungssystem, z. B. Steuerungseinheit, nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem, z. B. die Steuerungseinheit, Folgendes umfasst: - eine Schnittstelle zum Empfang wenigstens eines Flüssigkeitsstandsdetektionssignals (136), - eine Schnittstelle zum Empfang wenigstens eines Auslenkungserkennungssignals (138) und - eine Schnittstelle zur Abgabe eines Signals an das Ausleitventil und/oder eine Schnittstelle zur Abgabe eines Signals zur Steuerung des Betriebszustands der Brennstoffzellenvorrichtung.
Kraftfahrzeug umfassend: - die Sensoreinheit (118) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - die Brennstoffzellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, und - das Steuerungssystem, z. B. die Steuerungseinheit, nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Sensoreinheit (118) so mit dem Steuerungssystem verbunden ist, dass vom Steuerungssystem wenigstens ein Flüssigkeitsstandsdetektionssignal (136) und/oder wenigstens ein Auslenkungserkennungssignal (138) empfangbar ist und wobei das Steuerungssystem so mit dem Ausleitventil verbunden ist, dass ein von dem Steuerungssystem abgegebenes Signal an das Ausleitventil übertragbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (118) eine Sensoreinheit (118) nach Anspruch 3 ist, wobei ein von dem Beschleunigungssensor und/oder dem Neigungssensor generiertes Signal, z. B. das Auslenkungserkennungssignal (138), nicht nur zur Steuerung des Ausleitventils herangezogen wird.