DE102022211721A1 - Gas tank system and method for monitoring a filling of a gas tank system - Google Patents
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Abstract
Es werden Verfahren zur Überwachung einer Befüllung eines Gastanksystems beschrieben, mit denen das Auftreten von unzulässigen Druckverlusten an Ventileinrichtungen feststellbar sind, die ein Hochdruckleitungssystem mit einem jeweiligen Tank verbinden. Ferner wird ein Gastanksystem beschrieben.Methods for monitoring the filling of a gas tank system are described, with which the occurrence of inadmissible pressure losses at valve devices that connect a high-pressure line system to a respective tank can be determined. A gas tank system is also described.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gastanksystem und verschiedene Verfahren zur Überwachung einer Befüllung von Gastanksystemen mit einem oder mehreren Tanks.The present invention relates to a gas tank system and various methods for monitoring a filling of gas tank systems with one or more tanks.
Stand der TechnikState of the art
Brennstoffzellen kommen zunehmend als Energiewandler, unter anderem auch in Fahrzeugen, zum Einsatz, um in einem Brennstoff, wie z.B. Wasserstoff, gespeicherte chemische Energie zusammen mit Sauerstoff direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Brennstoffzellen weisen eine Anode, eine Kathode und eine zwischen Anode und Kathode angeordnete elektrolytische Membrane auf. An der Anode erfolgt eine Oxidation des Brennstoffs und an der Kathode eine Reduktion des Sauerstoffs.Fuel cells are increasingly being used as energy converters, including in vehicles, to convert chemical energy stored in a fuel such as hydrogen together with oxygen directly into electrical energy. Fuel cells have an anode, a cathode and an electrolytic membrane arranged between the anode and cathode. The fuel is oxidized at the anode and the oxygen is reduced at the cathode.
Der Brennstoff wird der Brennstoffzelle üblicherweise über ein Leitungssystem aus einem Tank zugeführt, in dem der gasförmige Brennstoff bei hohem Druck gespeichert ist. Zwischen dem Tank und einem Hochdruckteil des Leitungssystems ist in der Regel ein Trenn- oder Absperrventil vorgesehen. Der Hochdruckteil ist typischerweise ferner über ein Durchflussregelventil mit einem mit der Brennstoffzelle verbundenen Leitungsteil verbunden.The fuel is usually supplied to the fuel cell via a pipe system from a tank in which the gaseous fuel is stored at high pressure. A separating or shut-off valve is usually provided between the tank and a high-pressure part of the pipe system. The high-pressure part is also typically connected to a pipe part connected to the fuel cell via a flow control valve.
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Überwachung der Befüllung eines Gastanksystems mit dem Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Überwachung der Befüllung eines Gastanksystems mit dem Merkmalen des Anspruchs 2, ein Verfahren zur Überwachung der Befüllung eines Gastanksystems mit dem Merkmalen des Anspruchs 5, ein Verfahren zur Überwachung der Befüllung eines Gastanksystems mit dem Merkmalen des Anspruchs 6 und ein Verfahren zur Überwachung der Befüllung eines Gastanksystems mit dem Merkmalen des Anspruchs 7 sowie ein Gastanksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 bereit.The present invention provides a method for monitoring the filling of a gas tank system with the features of claim 1, a method for monitoring the filling of a gas tank system with the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous embodiments and further developments emerge from the further subclaims and from the description with reference to the figures of the drawing.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, einen unzulässig hohen Druckverlust während der Befüllung eines Tanks in einer Ventileinrichtung, die ein Hochdruckleitungssystem mit dem Tank verbindet, zu detektieren. Solche unzulässigen Druckverluste in der Ventileinrichtung führen zu einer Minderbefüllung des Tanks. Insbesondere bei Systemen mit mehreren Tanks kann es in der Folge zu unerwünschten Druckausgleichsvorgängen nach Ende der Befüllung kommen. Erfindungsgemäß wird der Druckverlust detektiert, insbesondere durch Erfassung des Drucks im Hochdruckleitungssystems während der Befüllung und zusätzliche Auswertung einer thermodynamischen Zustandsgröße in dem Tank oder den Tanks während der Befüllung, durch Erfassung des Drucks im Hochdruckleitungssystems und zusätzliche Auswertung einer thermodynamischen Zustandsgröße in dem Tank oder den Tanks vor und nach der Befüllung, durch Auswertung einer Temperaturentwicklung in den mehreren Tanks nach der Befüllung bei anschließender Entnahme von Gas aus den Tanks oder durch Auswertung des Druckverlaufs im Hochdruckleitungssystem nach der Befüllung bei anschließender Entnahme von Gas aus den Tanks.One idea underlying the invention is to detect an inadmissibly high pressure loss during the filling of a tank in a valve device that connects a high-pressure line system to the tank. Such inadmissible pressure losses in the valve device lead to underfilling of the tank. In particular in systems with several tanks, this can result in undesirable pressure equalization processes after the end of the filling. According to the invention, the pressure loss is detected, in particular by recording the pressure in the high-pressure line system during filling and additionally evaluating a thermodynamic state variable in the tank or tanks during filling, by recording the pressure in the high-pressure line system and additionally evaluating a thermodynamic state variable in the tank or tanks before and after filling, by evaluating a temperature development in the several tanks after filling with subsequent removal of gas from the tanks or by evaluating the pressure curve in the high-pressure line system after filling with subsequent removal of gas from the tanks.
Wenn ein unzulässig hoher Druckverlust anhand der erfassten oder ermittelten Größen festgestellt wird, z.B. durch Vergleich mit entsprechenden Schwellwerten, wird mittels einer elektronischen Steuerungseinrichtung ein Fehlersignal erzeugt. Dies kann z.B. ein Schreiben eines Eintrags in einen Datenspeicher und/oder die Ausgabe eines Warnsignals umfassen.If an unacceptably high pressure loss is detected based on the recorded or determined values, e.g. by comparing them with corresponding threshold values, an error signal is generated by an electronic control device. This can include, for example, writing an entry in a data memory and/or issuing a warning signal.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Vorhandensein von Ventileinrichtungen, deren Durchlässigkeit herabgesetzt ist und die damit eine vollständige Befüllung des jeweiligen Tanks erschweren, schnell und effektiv erkannt werden kann. Gemäß manchen Ausführungsformen können die jeweiligen Ventileinrichtungen vorteilhaft lokalisiert werden.One advantage of the invention is that the presence of valve devices whose permeability is reduced and which therefore make it difficult to completely fill the respective tank can be detected quickly and effectively. According to some embodiments, the respective valve devices can advantageously be localized.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Schaltbilds eines Brennstoffzellensystems mit einem Gastanksystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung -
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a schematic representation of a hydraulic circuit diagram of a fuel cell system with a gas tank system according to an embodiment of the invention; -
2 a flow chart of a method according to an embodiment of the invention; -
3 a flow chart of a method according to another embodiment of the invention -
4 a flow chart of a method according to another embodiment of the invention; -
5 a flow chart of a method according to another embodiment of the invention; -
6 a flow chart of a method according to another embodiment of the invention.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures, the same reference symbols designate identical or functionally identical components, unless otherwise stated.
Wie in
Das Gastanksystem 100 wird im Folgenden im Zusammenhang mit dem Brennstoffzellensystem 200 erläutert, ist jedoch nicht auf diese Verwendung beschränkt. Wie in
In
Das Hochdruckleitungssystem 2 kann insbesondere eine Verbindungsleitung 21, ein mit der Verbindungsleitung 21 verbundenes Plenum 24 und eine der Anzahl an Tanks 1 entsprechende Anzahl an Anschlussleitungen 23 aufweisen, die jeweils das Plenum 24 mit dem jeweiligen Tank 1 verbinden. Wie in
Die ersten Ventileinrichtungen 3 können jeweils ein schaltbares Magnetventil 3 aufweisen, das zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand schaltbar ist. Allgemein ist jede erste Ventileinrichtung 3 zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand schaltbar. Optional kann jede erste Ventileinrichtung 3 außerdem einen Filter 30 aufweisen, wie dies in
Die optionale Durchflussregeleinrichtung 5 ist ebenfalls zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand schaltbar. Die Durchflussregeleinrichtung 5 kann auch als Druckregler bezeichnet werden und ist allgemein dazu ausgebildet, einen Gasdurchfluss bzw. einen Druck des strömenden Gases zu variieren. Inebsondere kann die Durchflussregeleinrichtung 5 eine zweite Ventileinrichtung, z.B. in Form einesMagnetventils aufweisen, das zwischen dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand schaltbar ist. Wie in
Die Tanks 1 sind somit parallel zueinander mit dem Hochdruckleitungssystem 2 verbunden bzw. an dieses angeschlossen. Bei geöffneten ersten Ventileinrichtungen 3 und geöffneter zweiter Ventileinrichtung 5 liefern die Tanks 1 gemeinsam einen Gasmassenstrom an das Verbrauchersystem 205.The tanks 1 are thus connected in parallel to one another to the high-
Die Zufuhrleitung 22 ist mit dem Zufuhranschluss 20, welcher z.B. als Steckanschluss für einen Tankstutzen ausgebildet sein kann, verbunden. Wie in
Wie in
Die zweiten Drucksensoren 7 sind den Tanks 1 zugeordnet, wobei jeder zweite Drucksensor 7 dazu eingerichtet ist, einen Druck in jeweils einem Tank 1 zu erfassen. In gleicher Weise können alternativ oder zusätzlich zu den zweiten Drucksensoren 7 die Temperatursensoren 9 den Tanks 1 zugeordnet sein, wobei jeder Temperatursensor 9 dazu eingerichtet ist, einen Druck in jeweils einem Tank 1 zu erfassen. Die Temperatursensoren 9 sind nicht zwangsläufig im Innenraum des Tanks 1 angeordnet, wie dies in
Die Steuerungseinrichtung 6 ist in
Die Steuerungseinrichtung 6 ist dazu eingerichtet, das Gastanksystem 100 zur Ausführung eines der in den
Wie oben bereits erläutert, kann über den Zufuhranschluss 20 kann den Tanks 1 durch das Hochdruckleitungssystem 2 bei geöffneten ersten Ventileinrichtungen 3 in einem Befüllvorgang Gas aus einer Versorgungsquelle, z.B. einer Tankstelle, zugeführt werden. Hierbei ist es wünschenswert, dass alle Tanks 1 am Ende des Befüllvorgangs im Wesentlichen die gleiche Masse an Gas speichern. Beim Zuführen von Gas in die Tanks 1 treten an den ersten Ventileinrichtungen 3 natürlicherweise Druckverluste auf. Wenn der Druckverlust an einer der Ventileinrichtungen 3 groß wird, insbesondere deutlich größer als an den übrigen Ventileinrichtungen 3, kann dies dazu führen, dass in dem jeweiligen Tank eine gewünschte Füllmenge nicht erreicht wird. Unzulässig hohe Druckverluste können z.B. auftreten, wenn die Durchlässigkeit des Filter 30 der jeweiligen ersten Ventileinrichtung 3 verringert ist. Mit den nachfolgend erläuterten Verfahren U, V, W, X, Y ist es möglich, das Vorliegen eines unzulässig hohen Druckverlusts an zumindest einer der ersten Ventileinrichtungen 3 zu erkennen.As already explained above, gas from a supply source, e.g. a gas station, can be supplied to the tanks 1 via the
In
In Schritt U1 erfolgt ein Zuführen von Gas in die Tanks 1 über das Hochdruckleitungssystem 2. Die ersten Ventileinrichtungen 3 befinden sich hierbei in dem geöffneten Zustand.In step U1, gas is supplied to the tanks 1 via the high-
In Schritt U2 wird ein erster Druck im Hochdruckleitungssystem 2 über einen vorbestimmten Erfassungszeitraum während des Zuführens (Schritt M1) von Gas in den Tank 1 erfasst. Beispielsweise kann der erste Druck kontinuierlich von dem ersten Drucksensor 4 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt werden. Somit kann die Steuerungseinrichtung 6 einen zeitlichen Druckverlauf des Drucks im Hochdruckleitungssystem 2 aufzeichnen. Der Erfassungszeitraum kann z.B. von Beginn der Gaszufuhr in Schritt M1 bis zu einem Zeitpunkt reichen, an dem die Gaszufuhr in das Hochdruckleitungssystem 2 beendet wird. Alternativ kann der Erfassungszeitraum einen diskreten Zeitraum, z.B. von mehr als 10 Sekunden, umfassen, der zwischen dem Zeitpunkt des Beginns und des Endes der Gaszufuhr in das Hochdruckleitungssystem 2 liegt.In step U2, a first pressure in the high-
In Schritt U3 erfolgt ein Ermitteln eines Druckgradienten im Hochdruckleitungssystem aus dem erfassten Druck, z.B. mittels der Steuerungseinrichtung 6. Beispielsweise kann ein Druckgradient für bestimmte Zeitabschnitte, z.B. für Zeitabschnitte von jeweils 5 Sekunden, des Erfassungszeitraums gebildet werden.In step U3, a pressure gradient in the high-pressure line system is determined from the detected pressure, e.g. by means of the control device 6. For example, a pressure gradient can be formed for certain time periods, e.g. for time periods of 5 seconds each, of the detection period.
Nach dem Schritt U3 kann das Verfahren U alternativ oder kumuliert die Schritte U41, U51, U61 oder die Schritte U42, U52, U62 ausführen.After step U3, method U may alternatively or cumulatively execute steps U41, U51, U61 or steps U42, U52, U62.
In Schritt U41 wird während des Erfassungszeitraums ein zweiter Druck in dem Tank 1 oder den Tanks 1 erfasst, insbesondere kontinuierlich. Dies kann z.B. mittels der zweiten Drucksensoren 7 erfolgen, welche die erfassten Druckwerte an die Steuerungseinrichtung 6 übermitteln. Die Steuerungseinrichtung 6 kann somit einen Druckverlauf im Tank 1 über den Erfassungszeitraum aufzeichnen.In step U41, a second pressure in the tank 1 or the tanks 1 is recorded during the recording period, in particular continuously. This can be done, for example, by means of the second pressure sensors 7, which transmit the recorded pressure values to the control device 6. The control device 6 can thus record a pressure curve in the tank 1 over the recording period.
In gleicher Weise kann alternativ oder zusätzlich in Schritt U42 während des Erfassungszeitraums eine Temperatur in dem Tank 1 oder den Tanks 1 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt werden, insbesondere kontinuierlich. Die Steuerungseinrichtung 6 kann somit einen Temperaturverlauf im Tank 1 über den Erfassungszeitraum aufzeichnen.In the same way, alternatively or additionally, in step U42, a temperature in the tank 1 or the tanks 1 can be recorded during the recording period and transmitted to the control device 6, in particular continuously. The control device 6 can thus record a temperature profile in the tank 1 over the recording period.
In Schritt U51 wird eine Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck ermittelt. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 6 eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck für alle während des Erfassungszeitraums erfassten Werte des ersten und des zweiten Drucks bilden. In Schritt U52 wird eine Temperaturänderung während des Erfassungszeitraums ermittelt. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 6 eine Differenz zwischen der Temperatur am Ende des Erfassungszeitraums und der Temperatur zu Beginn des Erfassungszeitraums bilden.In step U51, a pressure difference between the first and second pressures is determined. For example, the control device 6 can form a difference between the first and second pressures for all values of the first and second pressures detected during the detection period. In step U52, a temperature change during the detection period is determined. For example, the control device 6 can form a difference between the temperature at the end of the detection period and the temperature at the beginning of the detection period.
In Schritt U61 wird die ermittelte Druckdifferenz mit einem vom ersten Druck und vom Druckgradienten abhängigen Druckschwellwert verglichen. Die ermittelte Druckdifferenz ist repräsentativ für einen Druckverlust an der jeweiligen ersten Ventileinrichtung 3. Die Druckverluste variieren jedoch je nach Strömungsgeschwindigkeit und Dichte des Gases. Dies wird durch die Abhängigkeit des Druckschwellwerts, der einen maximal zulässigen Druckverlust repräsentiert, berücksichtigt. Beispielsweise kann im Datenspeicher 62 ein funktionaler Zusammenhang hinterlegt sein, der die Abhängigkeit des Druckschwellwerts vom ersten Druck und vom Druckgradienten beschreibt und mit dessen Hilfe die Recheneinheit 61 den jeweiligen Druckschwellwert berechnen kann. Alternativ kann auch ein Look-up-Table im Datenspeicher 62 hinterlegt werden, in dem jeweils einem Wert des Druckgradienten und einem Wert des ersten Drucks ein bestimmter Druckschwellwert zugeordnet ist. Der Vergleichsschritt U62 kann z.B. für jeden Zeitabschnitt, für den ein Druckgradient ermittelt wird, durchgeführt werden.In step U61, the determined pressure difference is compared with a pressure threshold value that depends on the first pressure and the pressure gradient. The determined pressure difference is representative of a pressure loss at the respective first valve device 3. However, the pressure losses vary depending on the flow velocity and density of the gas. This is taken into account by the dependency of the pressure threshold value, which represents a maximum permissible pressure loss. For example, a functional relationship can be stored in the
Wenn die ermittelte Druckdifferenz den Druckschwellwert überschreitet, wie dies in
In Schritt U62 hingegen wird die ermittelte Temperaturänderung mit einem vom ersten Druck und vom Druckgradienten abhängigen Temperaturänderungsschwellwert verglichen, z.B. durch die Steuerungseinrichtung 6. Die Temperaturänderung repräsentiert ebenfalls die an der jeweiligen Ventileinrichtung 3 auftretenden Druckverluste, wobei die Temperaturänderung kleiner ausfällt, je größer der Druckverlust ist. Wie oben erläutert, ist der Druckverlust auch abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit und der Dichte des Gases. Somit kann der Temperaturänderungsschwellwert abhängig vom ersten Druck und vom Druckgradienten variieren. Beispielsweise kann im Datenspeicher 62 ein funktionaler Zusammenhang hinterlegt sein, der die Abhängigkeit des Temperaturschwellwerts vom ersten Druck und vom Druckgradienten beschreibt und mit dessen Hilfe die Recheneinheit 61 den jeweiligen Temperaturschwellwert berechnen kann. Alternativ kann auch ein Look-up-Table im Datenspeicher 62 hinterlegt werden, in dem jeweils einem Wert des Druckgradienten und einem Wert des ersten Drucks ein bestimmter Temperaturschwellwert zugeordnet ist.In step U62, however, the determined temperature change is compared with a temperature change threshold value that is dependent on the first pressure and the pressure gradient, e.g. by the control device 6. The temperature change also represents the pressure losses occurring at the respective valve device 3, with the temperature change being smaller the greater the pressure loss. As explained above, the pressure loss is also dependent on the flow velocity and the density of the gas. The temperature change threshold value can therefore vary depending on the first pressure and the pressure gradient. For example, a functional relationship can be stored in the
Der Schritt U62 kann für jeden Tank 1 einzeln durchgeführt werden. Hierbei kann die für den jeweiligen Tank 1 ermittelte Temperaturänderung mit einem für diesen Tank 1 individuellen Temperaturänderungsschwellwert oder mit einem für alle Tanks 1 gültigen Schwellwert verglichen werden. Alternativ ist auch denkbar, dass als Temperaturänderungsschwellwert eine maximal zulässige Differenz der Temperaturänderungen in den einzelnen Tanks 1 verwendet wird, und das Vergleichen U62 der ermittelten Temperaturänderung mit dem Temperaturänderungsschwellwert ein Ermitteln einer Differenz der Temperaturänderungen der einzelnen Tanks 1 und ein Vergleichen mit der maximal zulässigen Differenz umfasst. Das heißt, es wird überprüft, ob sich die einzelnen Tanks 1 unterschiedlich stark erwärmen. Falls sich einer der Tanks 1 deutlich weniger erwärmt als die anderen, insbesondere als derjenige Tank 1, der sich am stärksten erwärmt, kann auf das Vorliegen eines unzulässigen Druckverlusts an der ersten Ventileinrichtung 3 geschlossen werden. Die Steuerungseinrichtung 6 kann hierzu die individuellen Temperaturänderungen der Tanks 1 miteinander vergleichen und eine Differenz zwischen der größten und der kleinsten der ermittelten Temperaturänderungen bilden und diese Differenz mit einem Schwellwert in Form einer maximal zulässigen Differenz vergleichen. Dadurch wird auf einfache Weise, insbesondere mit einem wenig Rechenleistung benötigenden Algorithmus, der Tank 1 und die zugehörige Ventileinrichtung 3 bestimmt, an der der größte Druckverlust auftritt.Step U62 can be carried out individually for each tank 1. The temperature change determined for the respective tank 1 can be compared with a temperature change threshold value that is individual for this tank 1 or with a threshold value that is valid for all tanks 1. Alternatively, it is also conceivable that the temperature change threshold value is a maximum permissible difference between the Temperature changes in the individual tanks 1 is used, and the comparison U62 of the determined temperature change with the temperature change threshold value comprises determining a difference between the temperature changes of the individual tanks 1 and comparing them with the maximum permissible difference. This means that it is checked whether the individual tanks 1 heat up to different degrees. If one of the tanks 1 heats up significantly less than the others, in particular than the tank 1 that heats up the most, it can be concluded that there is an impermissible pressure loss at the first valve device 3. For this purpose, the control device 6 can compare the individual temperature changes of the tanks 1 with one another and form a difference between the largest and the smallest of the determined temperature changes and compare this difference with a threshold value in the form of a maximum permissible difference. This makes it easy to determine, in particular with an algorithm that requires little computing power, the tank 1 and the associated valve device 3 at which the greatest pressure loss occurs.
Analog zu Schritt U61 geht das Verfahren U in Schritt U62 zu Schritt U7 über, wenn die ermittelte Temperaturänderung den Temperaturänderungsschwellwert unterschreitet, wie dies in
In Schritt U7, also in dem Fall, dass die ermittelte Druckdifferenz den Druckschwellwert überschreitet oder die ermittelte Temperaturänderung den Temperaturänderungsschwellwert unterschreitet, erzeugt die Steuerungseinrichtung 6 ein Fehlersignal. Beispielsweise kann dies ein Schreiben eines Fehlereintrags in den Datenspeicher 62 durch die Recheneinheit 61 umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung 6, insbesondere die Recheneinrichtung, ein Warnsignal ausgeben, z.B. in Form eines akustischen oder optischen Warnsignals. In den Schritten U61, U62 werden im Fall mehrerer Tanks 1 die individuell für jeden Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 ermittelten Temperaturänderungen bzw. Druckdifferenzen mit Schwellwerten verglichen. Optional kann das Erzeugen des Fehlersignals in Schritt U7 auch ein Schreiben einer den Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 identifizierenden Information zusammen mit dem Fehlereintrag in den Datenspeicher 62 umfassen. Z.B. kann der Fehlereintrag einen Index enthalten, der den Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 identifiziert.In step U7, i.e. in the case that the determined pressure difference exceeds the pressure threshold or the determined temperature change falls below the temperature change threshold, the control device 6 generates an error signal. For example, this can include writing an error entry into the
Das in
In Schritt V1 wird ein erster Druck in dem Hochdruckleitungssystem 2 erfasst. Beispielsweise kann der erste Druck kontinuierlich von dem ersten Drucksensor 4 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt werden. Somit kann die Steuerungseinrichtung 6 einen zeitlichen Druckverlauf des Drucks im Hochdruckleitungssystem 2 aufzeichnen.In step V1, a first pressure is detected in the high-
In Schritt V2 wird eine erste Temperatur in dem Tank 1 bzw. in jedem Tank 1 erfasst, insbesondere mittels der Temperatursensoren 9, z.B. kontinuierlich. Die erfasste Temperatur kann an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt werden. Die Steuerungseinrichtung 6 kann somit einen Temperaturverlauf im Tank 1 aufzeichnen.In step V2, a first temperature in the tank 1 or in each tank 1 is recorded, in particular by means of the temperature sensors 9, e.g. continuously. The recorded temperature can be transmitted to the control device 6. The control device 6 can thus record a temperature profile in the tank 1.
In Schritt V3 erfolgt ein Zuführen von Gas in den Tank 1 bzw. in die Tanks 1 über das Hochdruckleitungssystem 2, also in einem Zustand, in dem die ersten Ventileinrichtungen 3 geöffnet sind. Hierbei wird dem Hochdruckleitungssystem 2 an der Zufuhreinrichtung 20 Gas aus einer Versorgungsquelle zugeführt und das Hochdruckleitungssystem 2 leitet das Gas in die Tanks 1 weiter. Die Durchflussregeleinrichtung 5 ist hierbei vorzugsweise geschlossen. Die erste Temperatur und der erste Druck können insbesondere vor dem Start der Gaszufuhr im Hochdruckleitungssystem 2 erfasst werden, insbesondere in einem Zustand, in dem die ersten Ventileinrichtungen 3 geöffnet und die Durchflussregeleinrichtung 5 geschlossen ist. Ein sich in diesem Zustand stationär einstellender Druck kann als erster Druck erfasst werden, und die sich stationär einstellende Temperatur als erste Temperatur.In step V3, gas is supplied to the tank 1 or the tanks 1 via the high-
In Schritt V4 wird die Gaszufuhr in das Hochdruckleitungssystem 2 gestoppt. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an eine Schnittstelle (nicht gezeigt) ausgeben, welche mit einer Steuerung der Versorgungsquelle kommuniziert, um die Gaszufuhr zu stoppen. Beispielsweise kann die Gaszufuhr gestoppt werden, wenn im Hochdruckleitungssystem 2 ein vorbestimmter Druck erreicht ist.In step V4, the gas supply to the high-
In Schritt V5 wird nach dem Stoppen der Gaszufuhr in Schritt V4 ein zweiter Druck im Hochdruckleitungssystem 2 erfasst, z.B. mittels des ersten Drucksensors 4.In step V5, after stopping the gas supply in step V4, a second pressure in the high-
In Schritt V6 erfolgt ein Erfassen einer zweiten Temperatur im Tank 1 nach dem Stoppen 1 (Schritt V4) der Gaszufuhr. Hierbei können die ersten Ventileinrichtungen 3 geöffnet und die Durchflussregeleinrichtung 5 geschlossen sein. Der sich in diesem Zustand stationär einstellende Druck kann als zweiter Druck erfasst werden, und die sich stationär einstellende Temperatur als zweite Temperatur.In step V6, a second temperature is recorded in the tank 1 after the gas supply has been stopped 1 (step V4). In this case, the first valve devices 3 can be opened and the
In Schritt V7 werden eine Druckänderung im Hochdruckleitungssystem 2 aus dem ersten und dem zweiten Druck und eine Temperaturänderung im Tank 1 bzw. in jedem aus der ersten und der zweiten Temperatur ermittelt. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 6 jeweils eine Druckdifferenz für das Hochdruckleitungssystem 2 bilden, und für jeden Tank 1 eine individuelle Temperaturdifferenz, welche der jeweiligen Temperaturänderung entspricht.In step V7, a pressure change in the high-
In Schritt V8 erfolgt ein Vergleichen, z.B. mittels der Steuerungseinrichtung 6, der ermittelten Temperaturänderung mit einem von der ermittelten Druckänderung abhängigen Temperaturänderungsschwellwert. Der Temperaturänderungsschwellwert kann zusätzlich abhängen von einer oder mehreren der folgenden Randbedingungen: dem ersten Druck, der ersten Temperatur, der Umgebungstemperatur. Letztere kann z.B. mittels eines weiteren Temperatursensors (nicht gezeigt) erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt werden. In dem Datenspeicher 62 kann beispielsweise ein funktionaler Zusammenhang hinterlegt sein, der die Abhängigkeit des Temperaturänderungsschwellwert von der Druckänderung und gegebenenfalls von den weiteren Randbedingungen beschreibt und mit dessen Hilfe die Recheneinheit 61 den jeweiligen Temperaturänderungsschwellwert berechnen kann. Alternativ kann auch ein Look-up-Table im Datenspeicher 62 hinterlegt werden, in dem jeweils den Werten der Randbedingungen jeweils ein bestimmter Temperaturänderungsschwellwert zugeordnet ist.In step V8, a comparison is made, e.g. by means of the control device 6, of the determined temperature change with a temperature change threshold value that depends on the determined pressure change. The temperature change threshold value can also depend on one or more of the following boundary conditions: the first pressure, the first temperature, the ambient temperature. The latter can be detected e.g. by means of a further temperature sensor (not shown) and transmitted to the control device 6. For example, a functional relationship can be stored in the
Wenn der Vergleich in Schritt V8 ergibt, dass die ermittelte Temperaturänderung den Temperaturänderungsschwellwert unterschreitet, wie dies in
Der Schritt V8 kann für jeden Tank 1 einzeln durchgeführt werden. Hierbei kann die für den jeweiligen Tank 1 ermittelte Temperaturänderung mit einem für diesen Tank 1 individuellen Temperaturänderungsschwellwert oder mit einem für alle Tanks 1 gültigen Schwellwert verglichen werden. Alternativ ist auch denkbar, dass als Temperaturänderungsschwellwert eine maximal zulässige Differenz der Temperaturänderungen in den einzelnen Tanks 1 verwendet wird, und das Vergleichen V8 der ermittelten Temperaturänderung mit dem Temperaturänderungsschwellwert ein Ermitteln einer Differenz der Temperaturänderungen der einzelnen Tanks 1 und ein Vergleichen mit der maximal zulässigen Differenz umfasst. Das heißt, es wird überprüft, ob sich die einzelnen Tanks 1 unterschiedlich stark erwärmen. Falls sich einer der Tanks 1 deutlich weniger erwärmt als die anderen, insbesondere als derjenige Tank 1, der sich am stärksten erwärmt, kann auf das Vorliegen einer unzureichenden Befüllung aufgrund eines unzulässigen Druckverlusts an der ersten Ventileinrichtung 3 geschlossen werden. Die Steuerungseinrichtung 6 kann hierzu die individuellen Temperaturänderungen der Tanks 1 miteinander vergleichen und eine Differenz zwischen der größten und der kleinsten der ermittelten Temperaturänderungen bilden und diese Differenz mit einem Schwellwert in Form einer maximal zulässigen Differenz vergleichen. Dadurch wird auf einfache Weise, insbesondere mit einem wenig Rechenleistung benötigenden Algorithmus, der Tank 1 und die zugehörige Ventileinrichtung 3 bestimmt, an der der größte Druckverlust auftritt.Step V8 can be carried out individually for each tank 1. The temperature change determined for the respective tank 1 can be compared with a temperature change threshold value that is individual for this tank 1 or with a threshold value that is valid for all tanks 1. Alternatively, it is also conceivable that a maximum permissible difference in the temperature changes in the individual tanks 1 is used as the temperature change threshold value, and the comparison V8 of the determined temperature change with the temperature change threshold value includes determining a difference in the temperature changes of the individual tanks 1 and comparing it with the maximum permissible difference. This means that it is checked whether the individual tanks 1 heat up to different degrees. If one of the tanks 1 heats up significantly less than the others, in particular than the tank 1 that heats up the most, it can be concluded that there is insufficient filling due to an inadmissible pressure loss at the first valve device 3. For this purpose, the control device 6 can compare the individual temperature changes of the tanks 1 with one another and form a difference between the largest and the smallest of the determined temperature changes and compare this difference with a threshold value in the form of a maximum permissible difference. This makes it easy to determine, in particular with an algorithm that requires little computing power, the tank 1 and the associated valve device 3 at which the greatest pressure loss occurs.
In Schritt V9 erzeugt die Steuerungseinrichtung 6 ein Fehlersignal. Beispielsweise kann dies ein Schreiben eines Fehlereintrags in den Datenspeicher 62 durch die Recheneinheit 61 umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung 6, insbesondere die Recheneinrichtung, ein Warnsignal ausgeben, z.B. in Form eines akustischen oder optischen Warnsignals. In Schritt V8 werden im Fall mehrerer Tanks 1 die individuell für jeden Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 ermittelten Temperaturänderungen mit Schwellwerten verglichen. Optional kann das Erzeugen des Fehlersignals in Schritt V9 auch ein Schreiben einer den Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 identifizierenden Information zusammen mit dem Fehlereintrag in den Datenspeicher 62 umfassen. Z.B. kann der Fehlereintrag einen Index enthalten, der den Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 identifiziert.In step V9, the control device 6 generates an error signal. For example, this can include writing an error entry into the
Das in
In Schritt W1 erfolgt ein Zuführen von Gas in die Tanks 1 über das Hochdruckleitungssystem 2 bei geöffneten ersten Ventileinrichtungen 3. Hierbei wird dem Hochdruckleitungssystem 2 an der Zufuhreinrichtung 20 Gas aus einer Versorgungsquelle zugeführt und das Hochdruckleitungssystem 2 leitet das Gas in die Tanks 1 weiter. Die Durchflussregeleinrichtung 5 ist hierbei vorzugsweise geschlossen.In step W1, gas is supplied to the tanks 1 via the high-
In Schritt W2 wird die Gaszufuhr in das Hochdruckleitungssystem 2 gestoppt. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an eine Schnittstelle (nicht gezeigt) ausgeben, welche mit einer Steuerung der Versorgungsquelle kommuniziert, um die Gaszufuhr zu stoppen. Beispielsweise kann die Gaszufuhr gestoppt werden, wenn im Hochdruckleitungssystem 2 ein vorbestimmter Druck erreicht ist, welcher optional in Schritt W3, welcher nachfolgend erläutert wird, mittels des ersten Drucksensors 4 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt wird.In step W2, the gas supply to the high-
In Schritt W3 wird ein Druck im Hochdruckleitungssystem 2 erfasst. Der Druck kann beispielsweise mittels des ersten Drucksensors 4 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt werden. Schritt W3 kann optional bereits während der Gaszufuhr (Schritt W1) ausgeführt werden und wird nach dem Stoppen der Gaszufuhr in Schritt W2 zumindest noch für einen vorbestimmten Zeitraum, z.B. einen Zeitraum in einem Bereich zwischen 2 und 20 Sekunden, ausgeführt. Die Erfassung des Drucks und die Übermittlung an die Steuerungseinrichtung 6 kann insbesondere kontinuierlich erfolgen.In step W3, a pressure in the high-
In Schritt W4 wird ein Druckgradient im Hochdruckleitungssystem 2 aus dem erfassten Druck zumindest für den vorbestimmten Zeitraum nach dem Stoppen (Schritt W2) der Gaszufuhr ermittelt, z.B. mittels der Steuerungseinrichtung 6. Nach dem Stoppen der Gaszufuhr bleiben die ersten Ventileinrichtungen 3 während des vorbestimmten Zeitraums geöffnet. Dadurch kann ein Druckausgleich zwischen den Tanks 1 erfolgen, sofern diese ungleichmäßig befüllt sind. Dieser Ausgleichsvorgang resultiert in einem negativen Druckgradienten. Die ungleichmäßige Befüllung ist ein Zeichen dafür, dass an einer der ersten Ventileinrichtungen 3 ein hoher Druckverlust auftritt.In step W4, a pressure gradient in the high-
In Schritt W5 erfolgt ein Vergleichen W5 des für den Zeitraum nach dem Stoppen (Schritt W2) der Gaszufuhr ermittelten Druckgradienten mit einem Schwellwert. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 6 zunächst das Vorzeichen des Druckgradienten prüfen und ferner den Betrag des Druckgradienten mit einem Schwellwert für den Druckgradienten vergleichen, wenn der Druckgradient ein negatives Vorzeichen aufweist. Wenn der ermittelte Druckgradient negativ ist und ein Betrag des ermittelten Druckgradienten den Schwellwert überschreitet, geht das Verfahren zu Schritt W6 über, wie dies in
In Schritt W6 erzeugt die Steuerungseinrichtung 6 ein Fehlersignal. Beispielsweise kann dies ein Schreiben eines Fehlereintrags in den Datenspeicher 62 durch die Recheneinheit 61 umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung 6, insbesondere die Recheneinrichtung, ein Warnsignal ausgeben, z.B. in Form eines akustischen oder optischen Warnsignals.In step W6, the control device 6 generates an error signal. For example, this can include writing an error entry into the
Das in
In Schritt X1 wird den Tanks 1 über das Hochdruckleitungssystem 2 Gas zugeführt. Hierbei sind die ersten Ventileinrichtungen 3 geöffnet und die Durchflussregeleinrichtung 5 ist vorzugsweise geschlossen. Dem Hochdruckleitungssystem 2 wird an der Zufuhreinrichtung 20 Gas aus einer Versorgungsquelle zugeführt und das Hochdruckleitungssystem 2 leitet das Gas in die Tanks 1 weiter.In step X1, gas is supplied to the tanks 1 via the high-
In Schritt X2 wird die Gaszufuhr in das Hochdruckleitungssystem 2 gestoppt. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an eine Schnittstelle (nicht gezeigt) ausgeben, welche mit einer Steuerung der Versorgungsquelle kommuniziert, um die Gaszufuhr zu stoppen. Beispielsweise kann die Gaszufuhr gestoppt werden, wenn im Hochdruckleitungssystem 2 ein vorbestimmter Druck erreicht ist, welcher optional während der Ausführung von Schritt X1 mittels des ersten Drucksensors 4 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt wird.In step X2, the gas supply to the high-
In Schritt X3 werden die ersten Ventileinrichtungen 3 geschlossen, so dass die Tanks 1 von dem Hochdruckleitungssystem 2 getrennt werden. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an die ersten Ventileinrichtungen 3 ausgeben, um diese vom geöffneten in den geschlossenen Zustand zu schalten.In step X3, the first valve devices 3 are closed so that the tanks 1 are separated from the high-
Anschließend werden in Schritt X4 die ersten Ventileinrichtungen 3 wieder geöffnet, z.B. durch ein von der Steuerungseinrichtung 6 ausgegebenes Steuersignal, so dass die Tanks 1 wieder mit dem Hochdruckleitungssystem 2 verbunden werden. Optional kann zusätzlich die Durchflussregeleinrichtung 5 geöffnet werden, so dass dem Verbrauchersystem 205 durch das Hochdruckleitungssystem 2 Gas aus den Tanks 1 zugeführt wird.Subsequently, in step X4, the first valve devices 3 are opened again, e.g. by a control signal output by the control device 6, so that the tanks 1 are again connected to the high-
Nach dem Öffnen der ersten Ventileinrichtungen 3 in Schritt X4 wird in Schritt X5 eine Temperatur in jedem Tank 1 erfasst, zumindest über einen vorbestimmten Erfassungszeitraum nach dem Öffnen X4 der ersten Ventileinrichtungen 3. Dies kann z.B. kontinuierlich mittels der Temperatursensoren 9 erfolgen, welche die erfassten Temperaturen an die Steuerungseinrichtung 6 übermitteln. In Schritt X6 wird eine Temperaturänderung in den Tanks 1 über den vorbestimmten Erfassungszeitraum aus den erfassten Temperaturen bestimmt oder ermittelt, z.B. mithilfe der Steuerungseinrichtung 6. Beispielsweise kann dies zunächst eine reine Bestimmung umfassen, ob eine Temperaturerhöhung oder ein Temperaturabfall in dem jeweiligen Tank 1 stattfindet. Wenn die Temperaturänderung einer Temperaturerhöhung entspricht, kann zusätzlich der Betrag der Temperaturänderung ermittelt werden.After opening the first valve devices 3 in step X4, a temperature in each tank 1 is recorded in step X5, at least over a predetermined recording period after opening X4 of the first valve devices 3. This can be done, for example, continuously using the temperature sensors 9, which transmit the recorded temperatures to the control device 6. In step X6, a temperature change in the tanks 1 over the predetermined recording period is determined or ascertained from the recorded temperatures, e.g. using the control device 6. For example, this can initially comprise a pure determination of whether a temperature increase or a temperature drop is taking place in the respective tank 1. If the temperature change corresponds to a temperature increase, the amount of the temperature change can also be ascertained.
In Schritt X7 werden die ermittelten Temperaturänderungen mit einem Temperaturänderungsschwellwert verglichen, beispielsweise durch die Steuerungseinrichtung. Hierbei kann die für den jeweiligen Tank 1 ermittelte Temperaturänderung mit einem für diesen Tank 1 individuellen Temperaturänderungsschwellwert oder mit einem für alle Tanks 1 gültigen Schwellwert verglichen werden. Wenn in Schritt X7 festgestellt wird, dass die Temperaturänderung in zumindest einem Tank 1 einer Temperaturerhöhung entspricht und die für diesen Tank 1 ermittelte Temperaturänderung den Temperaturänderungsschwellwert überschreitet, geht das Verfahren X zu Schritt X8 über, wie dies in
In Schritt X8 erzeugt die Steuerungseinrichtung 6 ein Fehlersignal. Beispielsweise kann dies ein Schreiben eines Fehlereintrags in den Datenspeicher 62 durch die Recheneinheit 61 umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung 6, insbesondere die Recheneinrichtung, ein Warnsignal ausgeben, z.B. in Form eines akustischen oder optischen Warnsignals. In Schritt X7 werden 1 die individuell für jeden Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 ermittelten Temperaturänderungen mit dem Schwellwert verglichen. Optional kann das Erzeugen des Fehlersignals in Schritt X8 auch ein Schreiben einer den Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 identifizierenden Information zusammen mit dem Fehlereintrag in den Datenspeicher 62 umfassen. Z.B. kann der Fehlereintrag einen Index enthalten, der den Tank 1 und die zugehörige erste Ventileinrichtung 3 identifiziert.In step X8, the control device 6 generates an error signal. For example, this can include writing an error entry into the
Das in
In Schritt Y1 wird den Tanks 1 über das Hochdruckleitungssystem 2 Gas zugeführt. Hierbei sind die ersten Ventileinrichtungen 3 geöffnet und die Durchflussregeleinrichtung 5 ist vorzugsweise geschlossen. Dem Hochdruckleitungssystem 2 wird an der Zufuhreinrichtung 20 Gas aus einer Versorgungsquelle zugeführt und das Hochdruckleitungssystem 2 leitet das Gas in die Tanks 1 weiter.In step Y1, gas is supplied to the tanks 1 via the high-
Im optionalen Schritt Y2 wird ein Befülldruck im Hochdruckleitungssystem 2 während des Zuführens Y1 von Gas 1 in die Tanks 1 erfasst, z.B. mittels des ersten Drucksensors 4, und an die Steuerungseinrichtung 6 übermittelt.In the optional step Y2, a filling pressure in the high-
In Schritt Y3 wird die Gaszufuhr in das Hochdruckleitungssystem 2 gestoppt. Z.B. kann die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an eine Schnittstelle (nicht gezeigt) ausgeben, welche mit einer Steuerung der Versorgungsquelle kommuniziert, um die Gaszufuhr zu stoppen. Beispielsweise kann die Gaszufuhr gestoppt werden, wenn im Hochdruckleitungssystem 2, wenn der erfasste Befülldruck einen Referenzwert erreicht.In step Y3, the gas supply to the high-
Ferner erfolgt ein Schließen (Schritt Y4) der Ventileinrichtungen 3, so dass die Tanks 1 von dem Hochdruckleitungssystem 2 getrennt werden. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an die ersten Ventileinrichtungen 3 ausgeben, um diese vom geöffneten in den geschlossenen Zustand zu schalten.Furthermore, the valve devices 3 are closed (step Y4) so that the tanks 1 are separated from the high-
Anschließend werden in Schritt Y5 die ersten Ventileinrichtungen 3 wieder geöffnet, z.B. durch ein von der Steuerungseinrichtung 6 ausgegebenes Steuersignal, so dass die Tanks 1 wieder mit dem Hochdruckleitungssystem 2 verbunden werden.Subsequently, in step Y5, the first valve devices 3 are opened again, e.g. by a control signal output by the control device 6, so that the tanks 1 are again connected to the high-
In Schritt Y6 wird ein vorbestimmter Massenstrom an Gas aus den Tanks 1 über das Hochdruckleitungssystem 2 entnommen. Beispielsweise kann die Durchflussregeleinrichtung 5 geöffnet werden, so dass dem Verbrauchersystem 205 durch das Hochdruckleitungssystem 2 Gas aus den Tanks 1 zugeführt wird. Hierzu gibt die Steuerungseinrichtung 6 ein Steuersignal an die Durchflussregeleinrichtung 5 aus, um diese in den geöffneten Zustand zu schalten. Der Massenstrom durch eine von der Brennstoffzellenanordnung 210 abgegebene elektrische Leistung bestimmt sein.In step Y6, a predetermined mass flow of gas is taken from the tanks 1 via the high-
In Schritt Y7 wird ein Druckverlauf in dem Hochdruckleitungssystem 2 während des Entnehmens (Schritt Y6) des vorbestimmten Massenstroms erfasst. Beispielsweise kann der erste Drucksensor 4 den Druck im Hochdruckleitungssystem 2 kontinuierlich erfassen und an die Steuerungseinrichtung 6 übermitteln, so dass die Steuerungseinrichtung 6 den Druckverlauf aufzeichnet.In step Y7, a pressure curve in the high-
In Schritt Y8 erfolgt ein Vergleichen des erfassten Druckverlaufs mit einem vom entnommenen Massenstrom abhängigen Referenzdruckverlauf, insbesondere durch die Steuerungseinrichtung 6. Der Referenzdruckverlauf kann insbesondere vom Befülldruck abhängen, der in den Schritten Y1-Y3 erreicht wurde. Das Vergleichen des erfassten Druckverlaufs mit dem Referenzdruckverlauf kann insbesondere ein Ermitteln eines Druckgradienten des erfassten Druckverlaufs und ein Vergleichen mit einem Referenzdruckgradienten des Referenzdruckverlaufs umfassen. Bei der Entnahme von Gas aus den Tanks 1 sinkt der Druck im Hochdruckleitungssystem 2 kontinuierlich mit der Entleerung der Tanks 1 ab. Der resultierende Druckgradient hängt vom Befülldruck ab, wobei, wenn alle Tanks 1 gleichmäßig befüllt sind, aus dem Befülldruck bei bekannter Temperatur die sich in den Tanks 1 befindliche Gasmasse näherungsweise berechnet werden kann, z.B. mithilfe der idealen Gasgleichung. Wenn ein bekannter Massenstrom aus dem System 100 entnommen wird, ergibt sich ein typischer sinkender Druckverlauf (Referenzdruckverlauf) im Hochdruckleitungssystem 2. Wenn jedoch einer der Tanks 1 nicht vollständig oder im Extremfall so gut wie gar nicht befüllt wurde, weil der Druckverlust an der zugehörigen ersten Ventileinrichtung 3 während der Befüllung (Schritt Y1) sehr hoch war, fällt der Druck im Hochdruckleitungssystem 2 schneller ab, als dies bei dem bekannten Massenstrom erwartet würde. Der Betrag des Druckgradienten weicht in diesem Fall um mehr als einen Schwellwert vom Betrag des Druckgradienten des Referenzdruckverlaufs ab.In step Y8, the recorded pressure curve is compared with a reference pressure curve that depends on the mass flow removed, in particular by the control device 6. The reference pressure curve can depend in particular on the filling pressure that was reached in steps Y1-Y3. Comparing the recorded pressure curve with the reference pressure curve can in particular include determining a pressure gradient of the recorded pressure curve and comparing it with a reference pressure gradient of the reference pressure curve. When gas is removed from the tanks 1, the pressure in the high-
Wenn in Schritt Y8 festgestellt wird, dass der erfasste Druckverlauf außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs um den Referenzdruckverlauf liegt, z.B. weil der Druckgradient des erfassten Druckverlaufs um mehr als einen Schwellwert vom Referenzdruckgradienten abweicht, wie dies in
In Schritt Y6 erzeugt die Steuerungseinrichtung 6 ein Fehlersignal. Beispielsweise kann dies ein Schreiben eines Fehlereintrags in den Datenspeicher 62 durch die Recheneinheit 61 umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung 6, insbesondere die Recheneinrichtung, ein Warnsignal ausgeben, z.B. in Form eines akustischen oder optischen Warnsignals.In step Y6, the control device 6 generates an error signal. For example, this can include writing an error entry into the
Das in
Die in den
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.Although the present invention has been explained above using exemplary embodiments, it is not limited thereto, but can be modified in many ways. In particular, combinations of the above embodiments are also conceivable.
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