DE102022203607A1 - Storage device, fuel cell assembly, hydrogen internal combustion engine system and hydrogen powered vehicle - Google Patents

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Abstract

Speichervorrichtung (1), umfassend mindestens zwei Tankbehälter (2) zur Speicherung von Wasserstoff, wenigstens eine Verbindungsleitung (52) und eine mit den Tankbehältern (2) mittels der Verbindungsleitung (52) verbindbare Zuführleitung (4). Die Tankbehälter (2) weisen jeweils Enden (20, 21) auf, an welchen Enden (20, 21) die Tankbehälter (2) jeweils eine Tankbehälter-Öffnung (54) aufweisen. Darüber hinaus ist in der Tankbehälter-Öffnung (54) eine Adapter-Vorrichtung (400) angeordnet.Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennstoffzellenanordnung (70), ein Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem (71) und ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug (72) mit einer solchen Speichervorrichtung (1).Storage device (1), comprising at least two tank containers (2) for storing hydrogen, at least one connecting line (52) and a supply line (4) which can be connected to the tank containers (2) by means of the connecting line (52). The tank containers (2) each have ends (20, 21), at which ends (20, 21) the tank containers (2) each have a tank container opening (54). In addition, an adapter device (400) is arranged in the tank container opening (54). The invention further relates to a fuel cell arrangement (70), a hydrogen internal combustion engine system (71) and a hydrogen-powered vehicle (72) with such a storage device (1 ).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff, insbesondere zur Anwendung in einer Brennstoffzellenanordnung oder in einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem. Diese kommen beispielsweise in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen zum Einsatz.The present invention relates to a storage device for storing hydrogen, in particular for use in a fuel cell arrangement or in a hydrogen internal combustion engine system. These are used, for example, in hydrogen-powered vehicles.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2020 201 169 A1 beschreibt eine Tankvorrichtung für ein Brennstoffzellensystem, wobei die Tankvorrichtung mindestens zwei Tankbehälter zur Speicherung von Wasserstoff, ein rahmenförmiges Gehäuseelement und eine mit den Tankbehältern verbindbare Zufuhrleitung umfasst. Weiterhin umgibt das rahmenförmige Gehäuseelement die mindestens zwei Tankbehälter und eine Zuführleitung.The DE 10 2020 201 169 A1 describes a tank device for a fuel cell system, wherein the tank device comprises at least two tank containers for storing hydrogen, a frame-shaped housing element and a supply line that can be connected to the tank containers. Furthermore, the frame-shaped housing element surrounds the at least two tank containers and a supply line.

Insbesondere wasserstoffführende Komponenten, wie beispielsweise hier die Verbindung zwischen den Tankbehältern und der Zuführleitung, müssen hohen Drücken, Temperaturwechsel und Wasserstoff-Permeation standhalten, um sicherheitsrelevante Eigenschaften und eine zuverlässige Dichtheit zu gewährleisten.In particular, hydrogen-carrying components, such as the connection between the tank containers and the supply line, must withstand high pressures, temperature changes and hydrogen permeation in order to ensure safety-relevant properties and reliable sealing.

Typischerweise werden für die Abdichtung der Tankbehälter elastische Dichtungen, wie O-Ringe, verwendet, welche jedoch mit der Zeit aufgrund der genannten Einflüsse und der daraus resultierenden möglichen Undichtheiten wegen Wasserstoff-Versprödung eine schlechtere Funktionsweise aufweisen können, was wiederum zu einer kurzen Lebensdauer der wasserstoffführenden Bauteile führen könnte.Typically, elastic seals, such as O-rings, are used to seal the tank containers, but over time due to the influences mentioned and the resulting possible leaks due to hydrogen embrittlement, these can function worse, which in turn leads to a short service life of the hydrogen-carrying seals components could lead.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Speichervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Adaptervorrichtung die Anzahl der elastischen Dichtungen reduziert und sicherheitsrelevante Faktoren erfüllt werden können.The storage device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that by using an adapter device according to the invention, the number of elastic seals can be reduced and safety-relevant factors can be met.

Dazu weist die Speichervorrichtung mindestens zwei Tankbehälter zur Speicherung von Wasserstoff, wenigstens eine Verbindungsleitung und eine mit den Tankbehältern mittels der Verbindungsleitung verbindbare Zuführleitung auf. Die Tankbehälter weisen jeweils Enden auf, an denen die Tankbehälter jeweils eine Tankbehälter-Öffnung aufweisen. Außerdem ist in der Tankbehälter-Öffnung eine Adapter-Vorrichtung angeordnet.For this purpose, the storage device has at least two tank containers for storing hydrogen, at least one connecting line and a supply line that can be connected to the tank containers by means of the connecting line. The tank containers each have ends at which the tank containers each have a tank container opening. In addition, an adapter device is arranged in the tank container opening.

Durch die Verwendung einer Adapter-Vorrichtung können in einfacher Weise elastische Dichtungen, wie O-Ringe, entfallen. Die Dichtheit in den Tankbehältern kann so in konstruktiv einfacher Weise erzielt werden.By using an adapter device, elastic seals such as O-rings can easily be eliminated. The tightness in the tank containers can thus be achieved in a structurally simple manner.

In erster vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die Adapter-Vorrichtung ein Adapterelement umfasst, welches einen Kegelsitz aufweist, welcher Kegelsitz mit einem an der Tankbehälter-Öffnung ausgebildeten Kegelsitz als mechanischer Anschlag zusammenwirkt und so die Tankbehälter-Öffnung abdichtbar ist. Vorteilhafterweise umfasst die Adapter-Vorrichtung eine Überwurfschraube, wobei das Adapterelement zumindest teilweise in der Überwurfschraube angeordnet und von der Überwurfschraube zumindest teilweise umgeben ist. So können geringe Druckkräfte auf die Baukomponenten und eine hohe Dichtheit der Speichervorrichtung erzielt werden.In a first advantageous development, it is provided that the adapter device comprises an adapter element which has a cone seat, which cone seat interacts with a cone seat formed on the tank container opening as a mechanical stop and so the tank container opening can be sealed. The adapter device advantageously comprises a union screw, the adapter element being at least partially arranged in the union screw and at least partially surrounded by the union screw. In this way, low pressure forces on the structural components and a high level of tightness of the storage device can be achieved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Adapterelement im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist die Überwurfschraube hohlzylinderförmig ausgebildet. So kann in konstruktiv einfacher Weise eine kompakte Bauweise erzielt werden.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the adapter element is essentially cylindrical. The union screw is advantageously designed to be hollow cylindrical. In this way, a compact design can be achieved in a structurally simple manner.

In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass das Adapterelement zumindest teilweise die Verbindungsleitung umfasst. So kann eine konstruktiv kompakte Bauweise der gesamten Speichervorrichtung erzielt werden.In an advantageous further development, it is provided that the adapter element at least partially encompasses the connecting line. In this way, a structurally compact design of the entire storage device can be achieved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Adapterelement einen T-stückförmigen Bereich aufweist, welcher die Verbindungsleitung und zumindest teilweise die Zuführleitung umfasst.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the adapter element has a T-piece-shaped region which includes the connecting line and at least partially the supply line.

In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die Adapter-Vorrichtung mit der Verbindungsleitung und/oder der Zuführleitung mittels eines Verschraubungselements fest verbunden ist.In an advantageous development, it is provided that the adapter device is firmly connected to the connecting line and/or the supply line by means of a screw element.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Adapterelement einen L-stückförmigen Bereich aufweist, welcher die Verbindungsleitung und zumindest teilweise die Zuführleitung umfasst. So kann in konstruktiv einfacher Weise auch eine Abdichtung des Tankbehälters erfolgen, ohne den Einsatz weiterer Dichtelemente.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the adapter element has an L-shaped region which includes the connecting line and at least partially the supply line. In this way, the tank container can be sealed in a structurally simple manner without the use of additional sealing elements.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Verbindungsleitung und die Zuführleitung als T-stückförmiges Element ausgebildet sind. So kann in einfacher Weise eine Bauraumlängen-Verkürzung erzielt werden.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the connecting line and the supply line are designed as a T-piece-shaped element. In this way, a reduction in the installation space length can be achieved in a simple manner.

In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die mindestens zwei Tankbehälter aus Stahl gefertigt sind. So wird in einfacher Weise durch den Materialeinsatz eine Kostenersparnis erzielt.In an advantageous development, it is provided that the at least two tank containers are made of steel. In this way, cost savings are achieved in a simple manner through the use of materials.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass jeder der mindestens zwei Tankbehälter ein Absperrventil und/oder ein Sicherheitsventil aufweist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei einem Unfall des Gesamtfahrzeugs und einer Beschädigung eines der Tankbehälter mittels des jeweiligen Ventils an dem jeweiligen Tankbehälter dieser vom Rest der Tankvorrichtung zumindest fluidisch getrennt werden kann. Weiterhin kann verhindert werden, dass aus zumindest mehr als einem Tankbehälter der Kraftstoff entweichen kann, wodurch die Unfallgefahr und Explosionsgefahr nach einem erfolgten Unfall des Gesamtfahrzeugs durch austretenden Kraftstoff verhindert oder zumindest verringert werden kann.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that each of the at least two tank containers has a shut-off valve and/or a safety valve. In this way it can be ensured that in the event of an accident to the entire vehicle and damage to one of the tank containers, the latter can be at least fluidly separated from the rest of the tank device by means of the respective valve on the respective tank container. Furthermore, it can be prevented that the fuel can escape from at least more than one tank container, whereby the risk of accidents and explosion following an accident involving the entire vehicle due to escaping fuel can be prevented or at least reduced.

Die beschriebene Speichervorrichtung eignet sich vorzugsweise in einer Brennstoffzellenanordnung mit einer Speichervorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff für den Betrieb einer Brennstoffzelle.The storage device described is preferably suitable in a fuel cell arrangement with a storage device for storing hydrogen for the operation of a fuel cell.

Die beschriebene Speichervorrichtung eignet sich außerdem vorzugsweise in einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem mit einer Speichervorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff.The storage device described is also preferably suitable in a hydrogen internal combustion engine system with a storage device for storing hydrogen.

Die beschriebene Speichervorrichtung eignet sich weiterhin vorzugsweise in einem wasserstoffbetriebenen Fahrzeug mit einer Speichervorrichtung zur Speicherung von verdichteten Fluiden.The storage device described is also preferably suitable in a hydrogen-powered vehicle with a storage device for storing compressed fluids.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:

  • 1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Speichervorrichtung,
  • 2 eine Seitenansicht einer aus Tankbehältern bestehenden erfindungsgemäßen Speichervorrichtung zum Speichern von Wasserstoff,
  • 3a eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung,
  • 3b eine vergrößerte Ansicht der Adapter-Vorrichtung aus 3a,
  • 4a eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung,
  • 4b eine vergrößerte Ansicht der Adapter-Vorrichtung aus 4a,
  • 5a eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung,
  • 5b eine vergrößerte Ansicht der Adapter-Vorrichtung aus 5a,
  • 6 eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung,
  • 7 eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung,
  • 8 wasserstoffbetriebenes Fahrzeug mit einer Brennstoffzellenanordnung oder einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem mit einer erfindungsgemäßen Speichervorrichtung in vereinfachter schematischer Ansicht.
It shows:
  • 1 a schematic top view of a storage device according to the invention,
  • 2 a side view of a storage device according to the invention consisting of tank containers for storing hydrogen,
  • 3a an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device,
  • 3b an enlarged view of the adapter device 3a ,
  • 4a an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device,
  • 4b an enlarged view of the adapter device 4a ,
  • 5a an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device,
  • 5b an enlarged view of the adapter device 5a ,
  • 6 an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device,
  • 7 an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device,
  • 8th Hydrogen-powered vehicle with a fuel cell arrangement or a hydrogen internal combustion engine system with a storage device according to the invention in a simplified schematic view.

Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung bzw. seiner Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben.All figures are merely schematic representations of the storage device according to the invention or its components according to exemplary embodiments of the invention. In particular, distances and size relationships are not shown to scale in the figures.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Der Darstellung gemäß 1 ist eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Speichervorrichtung 1 für ein Verbrauchersystem 31. Die Speichervorrichtung 1 weist dabei mindestens zwei Tankbehälter 2 zur Speicherung von Wasserstoff auf, sowie ein rahmenförmiges Gehäuseelement 24 und eine mit den Tankbehältern 2 verbindbare Zuführleitung 4 auf. Dabei umgibt das rahmenförmige Gehäuseelement 24 die mindestens zwei Tankbehälter 2 und die Zuführleitung 4, wobei die mindestens zwei Tankbehälter 2 parallel zu einer Längsachse 9 verlaufen. Jeder der mindestens zwei Tankbehälter 2, welche im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und aus Stahl gefertigt sind, weisen mindestens ein Ventil 8, 10 auf. Bei diesem mindestens einen Ventil 8, 10 handelt es sich um ein Absperrventil 8 und/oder um ein Sicherheitsventil 10.According to the representation 1 is a schematic top view of a storage device 1 according to the invention for a consumer system 31. The storage device 1 has at least two tank containers 2 for storing hydrogen, as well as a frame-shaped housing element 24 and a supply line 4 that can be connected to the tank containers 2. The frame-shaped housing element 24 surrounds the at least two tank containers 2 and the supply line 4, with the at least two tank containers 2 running parallel to a longitudinal axis 9. Each of the at least two tank containers 2, which are essentially cylindrical and made of steel, have at least one valve 8, 10. This at least one valve 8, 10 is a shut-off valve 8 and/or a safety valve 10.

In einer beispielhaften Ausführungsform der Speichervorrichtung 1 weisen die mindestens zwei Tankbehälter 2 jeweils an einem ersten Ende 20 das Absperrventil 8 und an einem zweiten Ende 21 das Sicherheitsventil 10 auf, wobei sich die jeweiligen Enden 20, 21 in Richtung der Längsachse 9 am jeweiligen Tankbehälter 2 befinden. Die beiden Tankbehälter 2 sind dabei zumindest annähernd röhrenförmig ausgeführt.In an exemplary embodiment of the storage device 1, the at least two tank containers 2 each have the shut-off valve 8 at a first end 20 and the safety valve 10 at a second end 21, the respective ends 20, 21 being in the direction of the longitudinal axis 9 on the respective tank container 2 condition. The two tank containers 2 are at least approximately tubular.

Weiterhin ist in 1 dargestellt, dass das Absperrventil 8 zwischen dem jeweiligen Tankbehälter 2 und der Zuführleitung 4 angeordnet ist, wobei die Zuführleitung 4 die jeweiligen Tankbehälter 2 mit dem Verbrauchersystem 31 verbindet.Furthermore, in 1 shown that the shut-off valve 8 is arranged between the respective tank container 2 and the supply line 4, where the supply line 4 connects the respective tank containers 2 to the consumer system 31.

Im Bereich des zweiten Endes 21 des jeweiligen Tankbehälters 2, auf der der Tankbehälter 2 das Sicherheitsventil 10 aufweist, ist der Tankbehälter 2 über das das Sicherheitsventil 10 mit einer Verbindungsleitung 11 verbunden. Die Verbindungsleitung 11 dient dazu im Falle eines Unfalls und/oder eines Feuers, Wasserstoff aus dem jeweiligen Tankbehälter 2 aus der Speichervorrichtung 1 herauszuleiten und so einem Bersten des jeweiligen Tankbehälters 2 entgegenzuwirken. Am dem Sicherheitsventil 10 und/oder dem Tankbehälter 2 abgewandten Ende der Verbindungsleitung 11, insbesondere ihrem stromabwärts gerichteten Ende kann sich ein Ablassventil 12 befinden, über den, im Falle eines Unfalls oder Brandes, der Wasserstoff in eine Umgebung 33 des Fahrzeugs abgelassen werden kann, insbesondere in einen Bereich, in dem sich entzündender Wasserstoff das Gesamtfahrzeug und die Insassen nicht mehr schädigen oder verletzen kann.In the area of the second end 21 of the respective tank container 2, on which the tank container 2 has the safety valve 10, the tank container 2 is connected to a connecting line 11 via the safety valve 10. In the event of an accident and/or a fire, the connecting line 11 serves to lead hydrogen from the respective tank container 2 out of the storage device 1 and thus counteract the bursting of the respective tank container 2. At the end of the connecting line 11 facing away from the safety valve 10 and/or the tank container 2, in particular at its downstream end, there can be a drain valve 12 through which, in the event of an accident or fire, the hydrogen can be drained into an environment 33 of the vehicle. especially in an area where igniting hydrogen can no longer damage or injure the entire vehicle and the occupants.

Bei dem Sicherungsventil 10 kann es sich in einer beispielhaften Ausführungsform um ein sogenanntes TPRD (Thermal Pressure Relief Device) Ventil 10 handeln, welches ein temperaturempfindliches Element aufweist, um im Ernstfall bei Wärmeeinträgen auf die Tankbehälter 2 ein Öffnen des Sicherungsventils 10 auszulösen. Somit ist der jeweilige Tankbehälter 2 in dieser beispielhaften Ausführungsform mit seinem ersten Ende 20 über das Absperrventil 8 mit der Zuführleitung 4 verbunden und/oder mit seinem zweiten Ende 21 über das Sicherheitsventil 10, das insbesondere als ein Schmelzsicherheitsventil 10 ausgeführt ist, mit der Verbindungsleitung 11 verbunden.In an exemplary embodiment, the safety valve 10 can be a so-called TPRD (Thermal Pressure Relief Device) valve 10, which has a temperature-sensitive element in order to trigger the safety valve 10 to open in an emergency when heat is applied to the tank containers 2. Thus, in this exemplary embodiment, the respective tank container 2 is connected with its first end 20 to the supply line 4 via the shut-off valve 8 and/or with its second end 21 to the connecting line 11 via the safety valve 10, which is designed in particular as a melt safety valve 10 tied together.

Des Weiteren kann sich im Bereich der Verbindungsleitung 11, insbesondere zwischen dem Sicherheitsventil 10 und dem Ablassventil 12 ein weiteres Ventil befinden.Furthermore, there can be another valve in the area of the connecting line 11, in particular between the safety valve 10 and the drain valve 12.

In vorteilhafter Weise wird für die Herstellung der rohrförmigen Tankbehälter 2 Stahl verwendet. Stahl ist einerseits sehr robust und andererseits sehr kostengünstig. Vorteilhaft ist, dass Stahl sehr einfach zu verarbeiten ist. Aufgrund der hohen Duktilität von Stahl ergibt sich eine verbesserte Crash-Sicherheit von Fahrzeugen mit rohrförmigen Tankbehältern 2.Steel is advantageously used for the production of the tubular tank containers 2. Steel is very robust on the one hand and very cost-effective on the other. The advantage is that steel is very easy to process. The high ductility of steel results in improved crash safety for vehicles with tubular tank containers 2.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung 1 in einer Seitenansicht gezeigt. Die Speichervorrichtung 1 weist dabei mehrere Tankbehälter 2 auf, welche im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Die jeweiligen Enden 20, 21 des jeweiligen Tankbehälters 2 weisen eine konische Verjüngung 6 und somit eine typische Flaschenhalsstruktur auf.In 2 an exemplary embodiment of the storage device 1 according to the invention is shown in a side view. The storage device 1 has a plurality of tank containers 2, which are essentially cylindrical. The respective ends 20, 21 of the respective tank container 2 have a conical taper 6 and thus a typical bottleneck structure.

Dabei ist in 2 gezeigt, dass das rahmenförmige Gehäuseelement 24, in das die Tankbehälter 2 eingebaut werden, eine Umfangswand 26 und eine Bodenwand 25 aufweist, wobei sich die Bodenwand 25 an der geodätisch tiefsten Stelle in der Speichervorrichtung 1 und/oder im Fahrzeug befindet. Die Umfangswand 26 des rahmenförmigen Gehäuseelements 24 weist dabei eine Vorderwand 28, eine linke Wand 32, eine rechte Wand 34 und eine Rückwand 30 auf. Des Weiteren sind die Tankbehälter 2 vor der Montage als ein Tankbehältermodul, das aus mindestens zwei Tankbehältern 2 samt Ventilen 8, 10 und weiteren Bauteilen bestehen kann, vormontiert. Die Bodenwand 25 weist dabei mindestens eine Rippe 27, insbesondere mindestens eine Versteifungsrippe 27, auf, wobei die mindestens eine Rippe 27 parallel zur Längsachse 9 und/oder den Tankbehältern 2 und über zumindest nahezu die gesamte Länge der Bodenwand 25 verlaufen, insbesondere im Bereich eines Zwischenraums 14 zwischen den mindestens zwei Tankbehältern 2. Dabei steht die mindestens eine Rippe 27 mit mindestens zwei Tankbehältern 2 in Anlage, insbesondere zumindest nahezu orthogonal zur Längsachse 9, wobei auf diese Weise die Stabilität und die Crash-Sicherheit der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung 1 verbessert werden kann. Zudem kann derart eine Fixierung der einzelnen Röhren im Gehäuse und eine Positionierung zueinander erzielt werden.This is in 2 shown that the frame-shaped housing element 24, into which the tank containers 2 are installed, has a peripheral wall 26 and a bottom wall 25, the bottom wall 25 being located at the geodetically lowest point in the storage device 1 and/or in the vehicle. The peripheral wall 26 of the frame-shaped housing element 24 has a front wall 28, a left wall 32, a right wall 34 and a rear wall 30. Furthermore, the tank containers 2 are pre-assembled before assembly as a tank container module, which can consist of at least two tank containers 2 including valves 8, 10 and other components. The bottom wall 25 has at least one rib 27, in particular at least one stiffening rib 27, with the at least one rib 27 running parallel to the longitudinal axis 9 and/or the tank containers 2 and over at least almost the entire length of the bottom wall 25, in particular in the area of a Space 14 between the at least two tank containers 2. The at least one rib 27 is in contact with at least two tank containers 2, in particular at least almost orthogonally to the longitudinal axis 9, in which way the stability and crash safety of the storage device 1 according to the invention can be improved . In addition, the individual tubes can be fixed in the housing and positioned relative to one another in this way.

Zudem ist in 2 gezeigt, dass das rahmenförmige Gehäuseelement 24 auf der der Bodenwand 25 abgewandten Seite der Umfangswand 26 einen umlaufenden Absatz 15 aufweist, wobei der Absatz 15 parallel zur Bodenwand 25 verläuft und mindestens zwei Bohrungen 17 aufweist. Diese Bohrungen 17 verlaufen zumindest nahezu orthogonal zur Ebene der Bodenwand 25 und/oder der Ebene des Absatzes 15, wobei sich das rahmenförmige Gehäuseelement 24 mittels der Bohrungen 17 und beispielsweise Verschraubungen an dem Gesamtfahrzeug montieren lässt.In addition, it is in 2 shown that the frame-shaped housing element 24 has a circumferential shoulder 15 on the side of the peripheral wall 26 facing away from the bottom wall 25, the shoulder 15 running parallel to the bottom wall 25 and having at least two bores 17. These bores 17 run at least almost orthogonally to the plane of the bottom wall 25 and/or the plane of the shoulder 15, whereby the frame-shaped housing element 24 can be mounted on the entire vehicle by means of the bores 17 and, for example, screw connections.

Das rahmenförmige Gehäuseelement 24 umschließt dabei die Tankbehälter 2 und oder das Tankbehältermodul mit Anbauteilen zumindest nahezu vollständig und ist mittels eines Befestigungselements 3 mit den Tankbehältern 2 fest verbunden. Außerdem schützt das rahmenförmige Gehäuseelement 24 diese somit vor:

  • ■ Umwelteinflüssen, wie beispielsweise korrosiven Medien, Feuchte,
  • ■ Mechanischen Belastungen, wie beispielsweise Kontakt mit der Fahrbahn oder Steinschlag,
  • ■ Thermischen Belastungen, wie beispielsweise Feuer, Heißluft, Strahlung oder Konvektion.
The frame-shaped housing element 24 encloses the tank containers 2 and/or the tank container module with attachments at least almost completely and is firmly connected to the tank containers 2 by means of a fastening element 3. In addition, the frame-shaped housing element 24 protects it from:
  • ■ Environmental influences, such as corrosive media, moisture,
  • ■ Mechanical stress, such as contact with the road or falling rocks,
  • ■ Thermal stress, such as fire, hot air, radiation or convection.

Das rahmenförmige Gehäuseelement 24 kann dabei beispielsweise so ausgeführt sein, dass es zusätzlich eine versteifende Funktion für die Karosserie des Fahrzeugs übernimmt. Des Weiteren kann mittels des rahmenförmige Gehäuseelements 24 ein Anschluss der Speichervorrichtung 1 an ein externes Betankungssystem verbessert werden, da die Zugänglichkeit zur Speichervorrichtung 1 verbessert wird. Zudem kann mittels des rahmenförmigen Gehäuseelements 24 eine einfachere Integration von Sensorik und/oder Ventilen und/oder Leitungssystemen und/oder weiteren Bauteilen gewährleistet werden.The frame-shaped housing element 24 can, for example, be designed in such a way that it also takes on a stiffening function for the body of the vehicle. Furthermore, a connection of the storage device 1 to an external refueling system can be improved by means of the frame-shaped housing element 24, since the accessibility to the storage device 1 is improved. In addition, easier integration of sensors and/or valves and/or line systems and/or other components can be ensured by means of the frame-shaped housing element 24.

3a zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung 400. Die Schnittansicht zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen einem der Tankbehälter 2 mit der Zuführleitung 4. Jeder der Tankbehälter 2 weist eine Längsachse 64 und eine koaxial zu der Längsachse 64 angeordnete Tankbehälter-Öffnung 54 auf. Über die Tankbehälter-Öffnung 54 kann Wasserstoff aus einem Tankbehälterinnenraum 48 in Richtung der Zuführleitung 4 geleitet werden. Dabei ist die Adapter-Vorrichtung 400 zumindest teilweise in der Tankbehälter-Öffnung 54 des Tankbehälters 2 aufgenommen. Die Adapter-Vorrichtung 400 ist dabei koaxial zu der Längsachse 64 des Tankbehälters 2 angeordnet. 3a shows an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device 400. The sectional view shows a possible exemplary embodiment of a connection between one of the tank containers 2 with the supply line 4. Each of the tank containers 2 has a longitudinal axis 64 and a tank container opening 54 arranged coaxially to the longitudinal axis 64. Hydrogen can be directed from a tank container interior 48 in the direction of the supply line 4 via the tank container opening 54. The adapter device 400 is at least partially accommodated in the tank container opening 54 of the tank container 2. The adapter device 400 is arranged coaxially to the longitudinal axis 64 of the tank container 2.

Die Adapter-Vorrichtung 400 umfasst ein Adapterelement 40, welches einen Kegelsitz 50 aufweist, der mit einem an der Tankbehälter-Öffnung 54 ausgebildeten Kegelsitz 46 als mechanischer Anschlag zusammenwirkt. Weiterhin umfasst die Adapter-Vorrichtung 400 eine Überwurfschraube 42, wobei das Adapterelement 40 in der Überwurfschraube 42 zumindest teilweise angeordnet und von der Überwurfschraube 42 zumindest teilweise umgeben ist (wie in 3b gezeigt). Das Adapterelement 40 ist hier im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, wobei die Überwurfschraube 42 hohlzylinderförmig ausgebildet ist.The adapter device 400 includes an adapter element 40 which has a conical seat 50 which interacts with a conical seat 46 formed on the tank container opening 54 as a mechanical stop. Furthermore, the adapter device 400 comprises a union screw 42, wherein the adapter element 40 is at least partially arranged in the union screw 42 and is at least partially surrounded by the union screw 42 (as in 3b shown). The adapter element 40 is essentially cylindrical here, with the union screw 42 being hollow cylindrical.

Bei der Montage wird die Adapter-Vorrichtung 400 so in die Tankbehälter-Öffnung 54 eingeführt, dass die Überwurfschraube 42 mit einem definiertem Drehmoment eingeschraubt wird und mittels eines mechanischen Anschlags das Adapterelement 40 mitnimmt. Der Einführvorgang endet sobald das Adapterelement 40 mit seinem Kegelsitz 50 an dem Kegelsitz 46 der Tankbehälter-Öffnung 54 anschlägt und so diese abdichtet.During assembly, the adapter device 400 is inserted into the tank container opening 54 in such a way that the union screw 42 is screwed in with a defined torque and takes the adapter element 40 with it by means of a mechanical stop. The insertion process ends as soon as the adapter element 40 abuts with its conical seat 50 on the conical seat 46 of the tank container opening 54 and thus seals it.

Das Adapterelement 40 umfasst dabei zumindest teilweise eine Verbindungsleitung 52. Die Verbindungsleitung 52 ist weiterhin in einem T-stückförmigen Element 60 ausgebildet, in der auch die Zuführleitung 4 teilweise ausgebildet ist.The adapter element 40 at least partially comprises a connecting line 52. The connecting line 52 is further formed in a T-piece-shaped element 60, in which the supply line 4 is also partially formed.

Mittels eines Verschraubungselements 62 ist die Adapter-Vorrichtung 400 mit dem T-stückförmigen Element 60 fest verbunden.The adapter device 400 is firmly connected to the T-piece-shaped element 60 by means of a screw element 62.

4a zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung 400. Die Schnittansicht zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen einem der Tankbehälter 2 mit der Zuführleitung 4. Bezugsziffern mit gleicher Funktion wurden mit derselben Bezugsziffer bezeichnet. Die Adapter-Vorrichtung 400 ist hier wieder koaxial zu der Längsachse 64 des Tankbehälters 2 angeordnet. 4a shows an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device 400. The sectional view shows a further exemplary embodiment of the connection between one of the tank containers 2 with the supply line 4. Reference numbers with the same function were designated with the same reference number. The adapter device 400 is again arranged coaxially to the longitudinal axis 64 of the tank container 2.

Das Ausführungsbeispiel aus der 4a entspricht in Aufbau und Funktionsweise im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel aus der 3a. Der Unterschied liegt darin, dass in dem Ausführungsbeispiel aus der 4a die Zuführleitung 4 sowie zumindest teilweise die Verbindungsleitung 52 in dem Adapterelement 40 der Adapter-Vorrichtung 400 ausgebildet sind. Das Adapterelement 40 weist hier einen T-stückförmigen Bereich 56 auf, in welchem die Verbindungsleitung 52 und zumindest teilweise auch die Zuführleitung 4 ausgebildet ist (wie in 4b gezeigt). Weiterhin ist das Adapterelement 40 im Wesentlichen bis auf den T-stückförmigen Bereich 56 zylinderförmig ausgebildet, wobei die Überwurfschraube 42 hohlzylinderförmig ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel entfällt somit das Verschraubungselement 62 und das T-stückförmige Element 60.The exemplary embodiment from the 4a The structure and functionality essentially corresponds to the exemplary embodiment from the 3a . The difference is that in the exemplary embodiment from the 4a the supply line 4 and at least partially the connecting line 52 are formed in the adapter element 40 of the adapter device 400. The adapter element 40 here has a T-shaped region 56, in which the connecting line 52 and at least partially also the supply line 4 are formed (as in 4b shown). Furthermore, the adapter element 40 is essentially cylindrical except for the T-piece-shaped region 56, with the union screw 42 being hollow cylindrical. In this exemplary embodiment, the screw element 62 and the T-piece-shaped element 60 are omitted.

Für die Montage und als Mitnehmer des Adapterelements 40 ist beispielsweise ein Runddraht-Sprengring einsetzbar.For example, a round wire snap ring can be used for assembly and as a driver of the adapter element 40.

5a zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung 400. Die Schnittansicht zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen einem der Tankbehälter 2 mit der Zuführleitung 4. 5a shows an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device 400. The sectional view shows a further exemplary embodiment of the connection between one of the tank containers 2 and the supply line 4.

Bezugsziffern mit gleicher Funktion wurden mit derselben Bezugsziffer bezeichnet. Die Adapter-Vorrichtung 400 ist hier wieder koaxial zu der Längsachse 64 des Tankbehälters 2 angeordnet.Reference numbers with the same function were designated with the same reference number. The adapter device 400 is again arranged coaxially to the longitudinal axis 64 of the tank container 2.

Das Ausführungsbeispiel aus der 5a entspricht in Aufbau und Funktionsweise im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel aus der 4a. Der Unterschied liegt darin, dass das Adapterelement 40 hier einen L-stückförmigen Bereich 80 aufweist, in welchem die Verbindungsleitung 52 und zumindest teilweise auch die Zuführleitung 4 ausgebildet ist (wie in 5b gezeigt). Weiterhin ist das Adapterelement 40 im Wesentlichen bis auf den L-stückförmigen Bereich 80 zylinderförmig ausgebildet, wobei die Überwurfschraube 42 hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Das Adapterelement 40 mit dem L-stückförmigen Bereich 80 kommt insbesondere an Endbereichen 90 zum Einsatz, da sie nur eine Anbindung an einen benachbarten Tankbehälter 2 benötigen.The exemplary embodiment from the 5a The structure and functionality essentially corresponds to the exemplary embodiment from the 4a . The difference is that the adapter element 40 here has an L-shaped region 80, in which the connecting line 52 and at least partially also the supply line 4 are formed (as in 5b shown). Furthermore, the adapter element 40 is essentially cylindrical except for the L-piece-shaped region 80, with the union screw 42 being hollow cylindrical. The adapter element 40 with the L-piece shape The area 80 is used in particular at the end areas 90, since they only require a connection to an adjacent tank container 2.

6 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung 400. Die Schnittansicht zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen einem der Tankbehälter 2 mit der Zuführleitung 4. Bezugsziffern mit gleicher Funktion wurden mit derselben Bezugsziffer bezeichnet. Die Adapter-Vorrichtung 400 ist hier wieder koaxial zu der Längsachse 64 des Tankbehälters 2 angeordnet. 6 shows an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device 400. The sectional view shows a further exemplary embodiment of the connection between one of the tank containers 2 with the supply line 4. Reference numbers with the same function were designated with the same reference number. The adapter device 400 is again arranged coaxially to the longitudinal axis 64 of the tank container 2.

Das Ausführungsbeispiel aus der 6 entspricht in Aufbau und Funktionsweise im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel aus der 3a. Der Unterschied liegt darin, dass in dem Ausführungsbeispiel aus der 6 keine Überwurfschraube 42 vorhanden ist, sondern dass das Adapterelement 40 der Adapter-Vorrichtung 400 direkt in die Tankbehälter-Öffnung 54 eingebracht ist. Die Montage der Adapter-Vorrichtung 400 erfolgt dann direkt über das Einschrauben des Adapterelements 40 mit einem definierten Drehmoment bis das Adapterelement 40 mit seinem Kegelsitz 50 an dem Kegelsitz 46 der Tankbehälter-Öffnung 54 anschlägt und so diese abdichtet. Dabei wird das Einschrauben des Adapterelements 40 mittels eines ringnutförmigen Vorsprungs 66, welches an dem Adapterelement 40 ausgebildet ist, unterstützt.The exemplary embodiment from the 6 The structure and functionality essentially corresponds to the exemplary embodiment from the 3a . The difference is that in the exemplary embodiment from the 6 There is no union screw 42, but rather the adapter element 40 of the adapter device 400 is inserted directly into the tank container opening 54. The adapter device 400 is then installed directly by screwing in the adapter element 40 with a defined torque until the adapter element 40 with its conical seat 50 abuts the conical seat 46 of the tank container opening 54 and thus seals it. The screwing in of the adapter element 40 is supported by means of an annular groove-shaped projection 66, which is formed on the adapter element 40.

7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der 2 im Bereich I mit einer Adapter-Vorrichtung 400. Bezugsziffern mit gleicher Funktion wurden mit derselben Bezugsziffer bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Adapter-Vorrichtung 400 als Stopfen ausgebildet. Das heißt, der Tankbehälterinnenraum 48 des Tankbehälters 2 wird durch die Adapter-Vorrichtung 400, welche in der Tankbehälter-Öffnung 54 angeordnet ist und hier als Verkapselungselement wirkt, abgedichtet. Dadurch kann der Tankbehälter 2 auch durch die Adapter-Vorrichtung 400 abgedichtet werden, wenn das jeweilige Ende 20, 21 nicht an eine Leitung, beispielsweise die Zuführleitung 4, angeschlossen werden soll. Weiterhin kann in konstruktiv einfacher Weise die Adapter-Vorrichtung 400 als Abdichtung des Tankbehälters 2 ausgebildet werden, ohne dass zusätzliche Dichtelemente erforderlich sind. 7 shows an enlarged sectional view of the 2 in area I with an adapter device 400. Reference numbers with the same function were designated with the same reference number. In this exemplary embodiment, the adapter device 400 is designed as a plug. This means that the tank container interior 48 of the tank container 2 is sealed by the adapter device 400, which is arranged in the tank container opening 54 and acts here as an encapsulation element. As a result, the tank container 2 can also be sealed by the adapter device 400 if the respective end 20, 21 is not to be connected to a line, for example the supply line 4. Furthermore, the adapter device 400 can be designed as a seal for the tank container 2 in a structurally simple manner without the need for additional sealing elements.

8 zeigt in vereinfachter schematischer Ansicht ein brennstoffzellenbetriebenes Fahrzeug 72, welches beispielsweise mit einer Brennstoffzellenanordnung 70 oder einem Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem 71 betrieben werden kann. Die Brennstoffzellenanordnung 70 bzw. das Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem 71 weist für die Bereitstellung von Wasserstoff die erfindungsgemäße Speichervorrichtung 1 auf. 8th shows a simplified schematic view of a fuel cell-operated vehicle 72, which can be operated, for example, with a fuel cell arrangement 70 or a hydrogen internal combustion engine system 71. The fuel cell arrangement 70 or the hydrogen internal combustion engine system 71 has the storage device 1 according to the invention for the provision of hydrogen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102020201169 A1 [0002]DE 102020201169 A1 [0002]

Claims (15)

Speichervorrichtung (1), umfassend mindestens zwei Tankbehälter (2) zur Speicherung von Wasserstoff, wenigstens eine Verbindungsleitung (52) und eine mit den Tankbehältern (2) mittels der Verbindungsleitung (52) verbindbare Zuführleitung (4), wobei die Tankbehälter (2) jeweils Enden (20, 21) aufweisen, an welchen Enden (20, 21) die Tankbehälter (2) jeweils eine Tankbehälter-Öffnung (54) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tankbehälter-Öffnung (54) eine Adapter-Vorrichtung (400) angeordnet ist.Storage device (1), comprising at least two tank containers (2) for storing hydrogen, at least one connecting line (52) and a feed line (4) which can be connected to the tank containers (2) by means of the connecting line (52), the tank containers (2) each Ends (20, 21), at which ends (20, 21) the tank containers (2) each have a tank container opening (54), characterized in that an adapter device (400) is in the tank container opening (54). is arranged. Speichervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapter-Vorrichtung (400) ein Adapterelement (40) umfasst, welches einen Kegelsitz (50) aufweist, welcher Kegelsitz (50) mit einem an der Tankbehälter-Öffnung (54) ausgebildeten Kegelsitz (46) als mechanischer Anschlag zusammenwirkt und so die Tankbehälter-Öffnung (54) abdichtbar ist.Storage device (1). Claim 1 , characterized in that the adapter device (400) comprises an adapter element (40) which has a cone seat (50), which cone seat (50) with a cone seat (46) formed on the tank container opening (54) as a mechanical stop interacts and so the tank container opening (54) can be sealed. Speichervorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapter-Vorrichtung (400) eine Überwurfschraube (42) umfasst, wobei das Adapterelement (40) zumindest teilweise in der Überwurfschraube (42) angeordnet ist und von der Überwurfschraube (42) zumindest teilweise umgeben ist.Storage device (1). Claim 2 , characterized in that the adapter device (400) comprises a union screw (42), wherein the adapter element (40) is at least partially arranged in the union screw (42) and is at least partially surrounded by the union screw (42). Speichervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapter-Vorrichtung (400) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist.Storage device (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the adapter device (400) is essentially cylindrical. Speichervorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfschraube (42) hohlzylinderförmig ausgebildet ist.Storage device (1). Claim 2 or 3 , characterized in that the union screw (42) is hollow cylindrical. Speichervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (40) zumindest teilweise die Verbindungsleitung (52) umfasst.Storage device (1) according to one of the Claims 2 , 3 or 5 , characterized in that the adapter element (40) at least partially comprises the connecting line (52). Speichervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (40) einen T-stückförmigen Bereich (56) aufweist, welcher die Verbindungsleitung (52) und zumindest teilweise die Zuführleitung (4) umfasst.Storage device (1) according to one of the Claims 2 , 3 , 5 or 6 , characterized in that the adapter element (40) has a T-piece-shaped region (56) which comprises the connecting line (52) and at least partially the supply line (4). Speichervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapter-Vorrichtung (400) mit der Verbindungsleitung (52) und/oder der Zuführleitung (4) mittels eines Verschraubungselements (62) fest verbunden ist.Storage device (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the adapter device (400) is firmly connected to the connecting line (52) and/or the supply line (4) by means of a screw element (62). Speichervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2, 3, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (40) einen L-stückförmigen Bereich (80) aufweist, welcher die Verbindungsleitung (52) und zumindest teilweise die Zuführleitung (4) umfasst.Storage device (1) according to one of the Claims 2 , 3 , 5 , 6 or 7 , characterized in that the adapter element (40) has an L-piece-shaped region (80) which comprises the connecting line (52) and at least partially the supply line (4). Speichervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (52) und die Zuführleitung (4) als T-stückförmiges Element (60) ausgebildet sind.Storage device (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the connecting line (52) and the supply line (4) are designed as a T-piece-shaped element (60). Speichervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Tankbehälter (2) aus Stahl gefertigt sind.Storage device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two tank containers (2) are made of steel. Speichervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der mindestens zwei Tankbehälter (2) ein Absperrventil (8) und/oder ein Sicherheitsventil (10) aufweist.Storage device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each of the at least two tank containers (2) has a shut-off valve (8) and/or a safety valve (10). Brennstoffzellenanordnung (70) mit einer Speichervorrichtung (1) zur Speicherung von Wasserstoff für den Betrieb einer Brennstoffzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Fuel cell arrangement (70) with a storage device (1) for storing hydrogen for operating a fuel cell according to one of the preceding claims. Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem (71) mit einer Speichervorrichtung (1) zur Speicherung von Wasserstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Hydrogen internal combustion engine system (71) with a storage device (1) for storing hydrogen according to one of Claims 1 until 12 . Wasserstoffbetriebenes Fahrzeug (72) mit einer Speichervorrichtung (1) zur Speicherung von verdichteten Fluiden nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Hydrogen-powered vehicle (72) with a storage device (1) for storing compressed fluids according to one of Claims 1 until 12 .
DE102022203607.7A 2022-04-11 2022-04-11 Storage device, fuel cell assembly, hydrogen internal combustion engine system and hydrogen powered vehicle Pending DE102022203607A1 (en)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631546C1 (en) 1996-07-24 1997-11-13 Mannesmann Ag Composite gas pressure-bottle with plastic liner
US20030189053A1 (en) 2002-04-04 2003-10-09 Felbaum John W. Inert-metal lined steel-bodied vessel end-closure device
DE102018116090A1 (en) 2017-08-09 2019-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha HIGH PRESSURE TANK UNIT
DE102020201169A1 (en) 2020-01-31 2021-08-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Tank device for a fuel cell system
DE102020201172A1 (en) 2020-01-31 2021-08-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Device for storing compressed gas, vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631546C1 (en) 1996-07-24 1997-11-13 Mannesmann Ag Composite gas pressure-bottle with plastic liner
US20030189053A1 (en) 2002-04-04 2003-10-09 Felbaum John W. Inert-metal lined steel-bodied vessel end-closure device
DE102018116090A1 (en) 2017-08-09 2019-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha HIGH PRESSURE TANK UNIT
DE102020201169A1 (en) 2020-01-31 2021-08-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Tank device for a fuel cell system
DE102020201172A1 (en) 2020-01-31 2021-08-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Device for storing compressed gas, vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Norm DIN 477 2021-04-00. Gasflaschenventile für Flaschenprüfdrücke bis einschließlich 300 bar - Ventileingangs- und Ventilausgangsanschlüsse, Seite 1-9, 18

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