DE112021000263T5

DE112021000263T5 - Verfahren zum Anzeigen des Austauschs eines Brennstoffdampfabsorbers und ein Fahrzeug mit einer Anzeige dafür

Info

Publication number: DE112021000263T5
Application number: DE112021000263.5T
Authority: DE
Inventors: Mads Bang; Anders Risum Korsgaard; Mads Friis Jensen
Original assignee: Blue World Technologies Holding ApS
Current assignee: Blue World Technologies Holding ApS
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2041-01-13
Also published as: US11663856B2; US20230081396A1; CN114981111A; DE112021000263B4; DK180776B1; WO2021148091A1; CN114981111B; DK202000063A1

Abstract

In einem Fahrzeug wird eine Anzeige bereitgestellt, die anzeigt, ob ein Brennstoffdampfabsorber in einer Entlüftungsleitung eines Fahrzeugtanks, insbesondere eines Methanoltanks für Brennstoffzellenfahrzeuge, ausgetauscht werden muss.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Regeneration eines Brennstoffdampfabsorbers in einem Entlüftungsrohr eines Fahrzeugtanks. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Anzeigen des Austauschs eines Brennstoffdampfabsorbers und ein Fahrzeug mit einer Anzeige dafür
Allgemeiner Stand der Technik
In der US5749842 wird erörtert, dass das Überfüllen eines Kraftstofftanks in einem Fahrzeug dazu führen kann, dass Kraftstoff in den Brennstoffdampfabsorber in einem Entlüftungsrohr gelangt und diesen beschädigt, weshalb eine technische Lösung gefunden wird, die ein solches Überlaufen verhindert. Holzkohle als Kraftstoffdampfabsorber ist in US 10107672 offenbart.
Jedoch lässt die Effizienz eines Aktivkohlefilters mit der Zeit nach. Obwohl US5749842 auch die Regenerierung des Aktivkohlefilters erwähnt, wird dafür kein spezielles Verfahren offenbart.
Während Kraftstoffdämpfe bei benzinbetriebenen Fahrzeugen nicht als Problem angesehen werden, gelten die aus den Tanks entweichenden Dämpfe von Methanol, das für Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb verwendet wird, als Gesundheitsproblem. Da der Sicherheit von Menschen in Bezug auf Fahrzeuge stets Aufmerksamkeit geschenkt wird, besteht ein ständiger Bedarf an Verbesserungen. Es wäre daher wünschenswert, ein noch höheres Maß an Sicherheit für Fahrzeuge bereitzustellen, die mit Strom aus Brennstoffzellen angetrieben werden, insbesondere für Fahrzeuge, die Methanol verbrauchen und mit Brennstoffzellen betrieben werden.
JP2003028393A offenbart ein Verfahren, bei dem die Anzahl der Füllungen von Druckgasbehältern gezählt wird, um zu bestimmen, wann es an der Zeit ist, den Behälter auszutauschen, da die Druckänderungen zu einer Verschlechterung des Behälters führen können. Der Austausch des gesamten Tanks löst das vorstehende Problem jedoch nicht in angemessener Weise.
Beschreibung der Erfindung
Ein Ziel besteht darin, eine Verbesserung des Standes der Technik bereitzustellen. Insbesondere besteht ein Ziel darin, verbesserte Sicherheitsmaßnahmen für Fahrzeuge bereitzustellen, die von Brennstoffzellensystemen mit Methanol als Teil des Kraftstoffs angetrieben werden. Des Weiteren besteht ein Ziel darin, eine einfache Lösung für das Problem der verbrauchten Brennstoffdampfabsorber zu finden. Diese und weitere Ziele werden mit einem System und Verfahren erreicht, wie es in den Ansprüchen und im Folgenden näher beschrieben wird.
Das Ziel wird mit einer Anzeige erreicht, die anzeigt, dass ein Brennstoffdampfabsorber, der sich in einem Entlüftungsrohr des Fahrzeugtanks befindet, ausgetauscht werden muss.
Der Begriff „Absorber“ wird hierin auch für den Fall verwendet, dass die eigentliche absorbierende Funktion die Adsorption ist. Beispielsweise umfasst der Absorber Holzkohle oder ein anderes Aktivkohlematerial oder alternativ ein absorbierendes Polymerharzmaterial.
Insbesondere für Fahrzeuge, die ein Brennstoffzellensystem umfassen, um Strom für Elektromotoren bereitzustellen, die das Fahrzeug antreiben, wobei das Brennstoffzellensystem Methanol als Teil des Brennstoffs verwendet und der Tank ein Methanoltank ist, ist ein Dampfabsorber wichtig, da ein hohes Sicherheitsbedürfnis in Bezug auf Methanol besteht.
In einem solchen Fall wird das Methanol im Kraftstofftank gelagert und bei Bedarf an entsprechenden Tankstellen hinzugefügt. Um die Methanoldämpfe um das Auto herum während des Tankvorgangs zu eliminieren, ist die Verbindung zwischen dem Nachfüllstutzen und dem Tank dicht. In einigen Fällen kann der Nachfüllstutzen der Tankstelle beim Nachfüllen Gase aus dem Tank saugen. Dies ist jedoch nicht immer der Fall und selbst wenn eine Ansaugfunktion bereitgestellt wird, ist diese nicht unbedingt präzise genug, um tatsächlich alle Gase beim Nachfüllen aus dem Tank zu entfernen. In diesem Fall ist eine Entlüftungsleitung mit Absorber nützlich.
Des Weiteren kann während des Fahrens oder Parkens des Fahrzeugs Methanoldampf den Druck im Tank erhöhen, beispielsweise durch einen Temperaturanstieg, und eine Entlüftung ist erforderlich. Methanoldämpfe um das Fahrzeug herum sind jedoch unerwünscht, da sie ein Gesundheitsrisiko für Menschen in der Umgebung darstellen.
Aus diesen Gründen werden einige Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik dargeboten, wie im Folgenden erörtert.
In einigen praktischen Ausführungsformen erfolgt die Anzeige nach einer vorbestimmten Anzahl von Tankfüllungen. Während der Tankbefüllung wird das Dampfvolumen im Tank durch den flüssigen Kraftstoff verdrängt, und der Dampf verlässt den Tank typischerweise aus dem Entlüftungsrohr des Tanks. Das bedeutet, dass das Dampfvolumen aus dem Tank in die Umwelt ausgestoßen wird, wenn es nicht von dem Brennstoffdampfabsorber aufgefangen wird.
In einigen praktischen Ausführungsformen wird das vorstehende Ziel durch ein Anzeigesystem zur Anzeige der Notwendigkeit des Austauschs eines Brennstoffdampfabsorbers in einem Fahrzeugtank erreicht, wobei das System Folgendes umfasst

- einen Zähler zum Zählen der Anzahl der Tankfüllungen,
- eine Vergleichsfunktion zum Vergleichen der gezählten Anzahl mit einer vorbestimmten Anzahl,
- eine Anzeige, die einem Benutzer des Fahrzeugs anzeigt, dass der Absorber ausgetauscht werden muss, wenn die gezählte Anzahl die vorbestimmte Anzahl überschreitet.

Typischerweise wird die Vergleichsfunktion als Programm in einem Computer bereitgestellt. Zur Kommunikation sind der Zähler und die Anzeige funktional mit dem Computer verbunden.
In der Praxis zählt das System die Anzahl der Tankfüllungen, vergleicht dann die gezählte Anzahl mit einer vorbestimmten Anzahl und zeigt dann einem Benutzer des Fahrzeugs die Notwendigkeit an, den Absorber auszutauschen, wenn die gezählte Anzahl die vorbestimmte Anzahl erreicht oder überschreitet.
In einigen Ausführungsformen zum Zählen von Tankfüllungen wird eine Tankfüllung als Zugabe einer unbestimmten Kraftstoffmenge in den Tank definiert. Beispielsweise weist das Tankzugangssystem, möglicherweise mit einem Deckel, der entfernt werden muss, einen Sensor auf, der jedes Mal erkennt, wenn ein Zugang zum Tank durch das Zugangssystem erfolgt. Jedes Mal, wenn ein solcher Zugang erfolgt, erhöht der Zähler die gezählte Anzahl um eins.
Obwohl das Nachfüllvolumen nicht immer genau gleich ist, ist die Anzahl der Nachfüllungen ein guter Näherungswert dafür, wie viel Dampf den Tank durch das Entlüftungsrohr aufgrund der Nachfüllungen verlassen hat, indem beispielsweise angenommen wird, dass im Durchschnitt jedes Mal drei Viertel des Tanks nachgefüllt werden.
In fortgeschritteneren Ausführungsformen erfordert die Zählung einer Tankfüllung eine Mindestmenge an hinzuzufügendem Kraftstoff. Zuletzt Genanntes kann erreicht werden, indem ein Sensor an das System gekoppelt wird, wobei der Sensor die Kraftstoffmenge im Tank misst, insbesondere ein Füllstandsensor. Typischerweise ist ein solcher Sensor bereits Teil des Fahrzeugs und kann elektronisch angesprochen und für das Zählsystem verwendet werden. Alternativ wird ein separater Kraftstofffüllstandsensor installiert und verwendet.
In einigen weiteren Ausführungsformen wird ein Füllstandsensor im Tank verwendet, um eine genauere Zählung der Tankfüllung zu ermöglichen. Beispielsweise wird ein Mindestvolumen des Nachfüllens, das vom Füllstandsensor gemessen wird, als Kriterium verwendet, um es als Tankfüllung zu zählen. Der Kraftstofffüllstandsensor ist optional ein hinzugefügter Sensor in dem Tank, oder die standardmäßige Kraftstoffstandanzeige des Fahrzeugs wird für ein Signal verwendet, auf dessen Grundlage die Zählung erfolgt.
Optional wird das Gesamtvolumen des nachgefüllten Kraftstoffs gezählt und durch das Tankvolumen geteilt, um eine repräsentative Anzahl von Nachfüllungen zu erreichen.
Als eine weitere Alternative wird der Füllstandsensor zur Messung der Anzahl der Volumeneinheiten des gesamten nachgefüllten Kraftstoffs seit dem letzten Wechsel des Absorbers verwendet. Diese Anzahl dient dann zum Vergleich.
Die Vergleichsfunktion wird typischerweise mit einer entsprechend programmierten Routine eines Computers erreicht, der funktionell mit den verschiedenen relevanten Komponenten verbunden ist, einschließlich des Zählers und der Anzeige sowie des potentiellen Füllstandsensors und des potentiellen Zeitmessers. Die Kommunikation zwischen den Komponenten des Systems, einschließlich des Zählers und der Computereinheit, die die Vergleichsfunktion durchführt, typischerweise ein Computer, und der Anzeige und dem potentiellen Füllstandsensor, erfolgt typischerweise über Drähte, obwohl eine drahtlose Kommunikation ebenfalls eine Option ist.
Bei Benutzern, die nicht regelmäßig fahren, ist es möglich, dass ein Fahrzeug längere Zeit geparkt wird. In diesem Fall kann ebenfalls Brennstoffdampf in die Umwelt gelangen, wenn kein Brennstoffdampfabsorber verwendet wird. Ein schmales Entlüftungsrohr führt zwar nicht zu einem hohen Maß an Verdunstung in die Umgebung, die durch den Austausch von Dampf mit der Umgebungsluft an der Schnittstelle zwischen Kraftstoff und Luft verursacht wird, aber Kraftstoffdampf würde aufgrund von Temperaturverschiebungen aus dem Tank entweichen, wenn die Erwärmung am Tag zu einer Ausdehnung des Dampfes und einem entsprechenden Austritt aus dem Tank führt. Somit wird tagsüber durch den Einsatz eines Brennstoffdampfabsorbers der Brennstoffdampf absorbiert, wenn die Erwärmung des Brennstoffdampfes zur Ausdehnung und zum Entweichen aus dem Tank in das Entlüftungsrohr führt. Andererseits dringt in der Nacht, wenn die Temperatur sinkt und sich das Gas im Tank zusammenzieht, Luft in den Tank ein, und das Methanol nimmt Feuchtigkeit auf. Neuer Methanoldampf, der mit dieser Luft vermischt ist, wird dann tagsüber, wenn die Temperatur wieder steigt, durch das Entlüftungsrohr ausgestoßen. Um den Dampfverlust über einen längeren Zeitraum zu berücksichtigen, wird in einigen anderen Ausführungsformen die Zeitdauer seit der Installation eines neuen Brennstoffdampfabsorbers berücksichtigt, um das Ereignis zu bestimmen, das die Notwendigkeit eines Wechsels des Brennstoffdampfabsorbers anzeigt.
In einigen praktischen Ausführungsformen umfasst das Anzeigesystem

- einen Zeitmesser, der die Zeitdauer seit der letzten Installation eines neuen Brennstoffdampfabsorbers misst.
- eine Vergleichsfunktion zum Vergleichen der gemessenen Zeitdauer mit einer vorbestimmten Zeitdauer,
- eine Anzeige, die einem Benutzer des Fahrzeugs anzeigt, dass der Absorber ausgetauscht werden muss, wenn die gemessene Zeitdauer die vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.

In einigen praktischen Ausführungsformen werden die gezählte Anzahl von Tankfüllungen oder Volumeneinheiten und die gemessene Zeit kombiniert, um zu bestimmen, ob der Absorber ausgetauscht werden sollte.
Beispielsweise wird die gemessene Zeitdauer durch eine voreingestellte Periode geteilt, was zu einer Anzahl von Perioden führt, die der gemessenen Zeitdauer entspricht. Die Anzahl der bestimmten Perioden wird zur Anzahl der Tankfüllungen oder Volumeneinheiten hinzugefügt und die Summe davon mit der vorbestimmten Anzahl verglichen, was zur Aktivierung der Anzeige führt, wenn die vorbestimmte Anzahl erreicht oder überschritten wird.
Indem verschiedene Effekte, wie die Anzahl der Füllungen und die Zeit seit der Installation des Absorbers, in Anzahlen umgewandelt werden, können diese hinzugefügt und die Summe mit der vorbestimmten Anzahl verglichen werden.
Die Menge der Kraftstoffdämpfe, die den Tank verlassen, hängt von der Erwärmung tagsüber ab, insbesondere von den Temperaturunterschieden im Vergleich zur Nacht. Insbesondere wird bei hohen Tagestemperaturen ein hohes Maß an Dampfabgabe aus dem Kraftstoff beobachtet. Um dies ebenfalls zu berücksichtigen, wird in weiteren Ausführungsformen die Temperatur der Umgebung und/oder die Temperatur des Methanols im Tank berücksichtigt, wenn bestimmt wird, wann die Anzeige einen Wechsel des Brennstoffdampfabsorbers anzeigen soll.
In einigen praktischen Ausführungsformen umfasst das Anzeigesystem

- einem Zeitmesser, der die Zeitdauer seit der letzten Installation eines neuen Brennstoffdampfabsorbers misst,
- eine Temperaturmesseinheit, die die Temperaturschwankungen seit der letzten Installation misst;
- eine Vergleichsfunktion zum Vergleichen der gemessenen Zeitdauer mit einer vorbestimmten Zeitdauer,
- eine Anzeige, die einem Benutzer des Fahrzeugs die Notwendigkeit des Austauschs des Absorbers anzeigt, wenn die gemessene Zeitdauer die vorbestimmte Zeiteinstellung überschreitet, wobei die vorbestimmte Zeitdauer von den gemessenen Temperaturschwankungen abhängt.

Vorteilhafterweise wird die vorbestimmte Zeitdauer auf einen kleineren Wert angepasst, wenn die Temperaturschwankungen groß sind und/oder die Temperatur hoch ist, insbesondere wenn die Tagestemperatur über einem bestimmten vorbestimmten Temperaturniveau liegt, beispielsweise über einem Niveau von 30 °C, wie über 35 °C oder 40 °C.
Bei der Ausführungsform mit den in die gemessene Zeitdauer eingeteilten Perioden ist die voreingestellte Zeitdauer von den gemessenen Temperaturschwankungen abhängig. Insbesondere wird der Zeitraum verkürzt, wenn die gemessenen Temperaturen und/oder die Temperaturschwankungen groß sind.
Ebenfalls in diesem Fall wird die berechnete Anzahl für die Zeit, die an die Temperaturschwankung angepasst ist, vorteilhaft zu der Anzahl der Nachfüllungen seit der Installation des Absorbers hinzugefügt und die Summe mit der vorbestimmten Anzahl verglichen.
Beispielsweise wird die Temperatur des Kraftstoffs im Tank oder die Temperatur der Umgebung des Fahrzeugs gemessen und ein Temperaturprofil davon in der gemessenen Zeit erstellt, das dann zur Anpassung der Zeiteinstellung für das Signal zum Austausch des Absorbers verwendet wird. Optional wird die gezählte Anzahl erhöht oder die vorbestimmte Anzahl verringert, wenn das Temperaturprofil wesentlich von einem vorbestimmten Temperaturprofil abweicht, beispielsweise höher ist als dieses.
Wenn ein Fahrzeug, beispielsweise ein Automobil, mit einem solchen Anzeigesystem ausgestattet ist, befindet sich die Anzeige vorteilhafterweise im Inneren der Fahrgastzelle, obwohl alternativ oder zusätzlich auch eine Anzeige außerhalb möglich ist, beispielsweise an der Stelle, an der der Tank befüllt wird.
Die Anzeige ist so konfiguriert, dass sie ein Alarmsignal bereitstellt, typischerweise ein Audiosignal und/oder ein visuelles Signal.
Beispielsweise ist die Brennstoffzelle im Brennstoffzellensystem eine Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (HT-PEM), die im Bereich von 120 °C bis 200 °C, beispielsweise im Bereich von 160 bis 170 °C, arbeitet. HT-PEM-Brennstoffzellen haben den Vorteil, dass sie eine relativ hohe CO-Konzentration vertragen und daher keine PrOx-Reaktoren zwischen dem Reformer und dem Brennstoffzellenstapel benötigen, weshalb einfache, leichte und kostengünstige Reformer für Brennstoffe verwendet werden können, die ein Gemisch aus Alkohol und Wasser sind, insbesondere Methanol und Wasser.
Optional weist der Absorber einen Oberflächenbereich im Bereich von 400m2/g bis 2000m2/g oder noch größer auf. Einige nützliche Ausführungsformen solcher Absorber beinhalten poröse Absorber, die beispielsweise einen Oberflächenbereich im Bereich von 400m2/g bis 2000m2/g oder noch größer aufweisen. Ein Beispiel ist Aktivkohle. Es können jedoch auch andere Materialien verwendet werden, beispielsweise Zeolithe oder adsorptive Polymerharze. Einige Arten von Absorbern basieren auf komprimiertem Pulver, während andere eine faserige Struktur aufweisen. Optionale Absorber beinhalten Absorptionsmittel des Typs, der mit Methanol chemisch reagiert, um Polymere oder andere chemische Verbindungen wie größere Kohlenwasserstoffe oder sogar Salze zu bilden. Eine Option ist ebenfalls eine auf einem Katalysator basierende Technik, bei der der Katalysator das Methanol dazu bringt, mit dem Sauerstoff der Umgebung zu reagieren und Wasser zu bilden.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden in den Figuren beschrieben, wobei:

1 ein Fahrzeug mit einem Kraftstofftank
2 ein Kraftstofftank mit einem Entlüftungsrohr ist, das einen Absorber aufweist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
1 veranschaulicht das Fahrzeug 1 mit einer Brennstoffzelle 2 und einem Flüssigkraftstofftank 3, und 2 veranschaulicht den Kraftstofftank 3 in größerem Detail.
Die Brennstoffzelle 2 des Fahrzeugs 1, bei dem es sich beispielhaft um ein Automobil handelt, stellt Strom bereit, der über ein entsprechendes Elektrokabel 5 einem Elektromotor 6 zugeführt wird, der das entsprechende Rad 7 oder die entsprechenden Räder zum Antrieb des Fahrzeugs 1 antreibt.
Der Brennstoff der Brennstoffzelle 2 ist möglicherweise ein Gemisch aus Wasser und Methanol, wobei das Methanol von einem Brennstofftank 3 durch eine Leitung 4 zur Brennstoffzelle 2 bereitgestellt wird. Ein Nachfüllrohr 9 verbindet den Tank 3 mit einem Tankzugangssystem 8, das Kraftstoff zum Nachfüllen des Tanks 3 durch das Nachfüllrohr 9 empfängt, was durch den Pfeil 14 angezeigt wird. Das Nachfüllrohr 9 ist typischerweise mit einem Verschlusselement abgedeckt.
Um Gase, wie etwa Kraftstoffdampf, aus dem Tank 3 abzulassen, ist ein Entlüftungsrohr 10 mit einem Entlüftungsausgang 12 an oder nahe der Oberseite des Tanks 3 bereitgestellt. Zur Absorption der Kraftstoffdämpfe, bevor diese den Tank 3 verlassen können, ist stromaufwärts des Entlüftungsausgangs 12 ein Absorber 11 bereitgestellt, der die Kraftstoffdämpfe absorbiert, beispielsweise durch Adsorption, je nach Typ des Absorbers 11.
Wenn der Absorber 11 aufgebraucht ist, funktioniert die Absorption nicht mehr zufriedenstellend und Kraftstoffdampf kann aus dem Tank 3 durch den Entlüftungsausgang 12 entweichen, der durch Pfeil 13 angezeigt ist. Um eine unkontrollierte Abnutzung des Absorbers 11 zu verhindern und um sicherzustellen, dass der Kraftstoffdampf tatsächlich absorbiert wird, umfasst das Fahrzeug eine Anzeigeeinheit 15, die ein Alarmsignal abgibt, beispielsweise basierend auf Licht 16 oder Ton 17 oder beidem, wenn es Zeit ist, den Absorber 11 zu erneuern oder zu regenerieren.
Um die Notwendigkeit eines solchen Austauschs des Absorbers 11 anzuzeigen, wird die Anzahl der Nachfüllungen des Tanks 3 von einem Zähler 21 gezählt, der beispielsweise Teil der Anzeigeeinheit 15 ist. Ein Computer, beispielsweise als Teil des Zählers 21, kann eine programmierte Computerroutine umfassen, die den Zählerstand mit einer vorbestimmten Anzahl von Zählungen vergleicht. Wenn die Anzahl der tatsächlichen Nachfüllungen die vorbestimmte Anzahl übersteigt, zeigt ein Alarm 16, 17 an, dass es an der Zeit ist, den Absorber 11 zu wechseln.
Optional umfasst das System, beispielsweise der Zähler 21 oder der Computer, ebenfalls einen Zeitmesser, der die Zeit seit der Installation des Absorbers misst und dies bei der Bestimmung der korrekten Zeiteinstellung für die Signalisierung des notwendigen Austauschs des Absorbers berücksichtigt.
Beispielsweise wird der Anzeigeeinheit 15 von der fahrzeuginternen Kraftstoffstandsanzeige 23 ein Signal zum Nachfüllen des Tanks 3 bereitgestellt. Dies würde bedeuten, dass der Zähler 21 auf der Grundlage des Füllstandssignals der fahrzeuginternen Kraftstoffstandsanzeige 23 eine Computerprüfroutine verwenden kann, um zu bestimmen, ob zumindest eine Mindestmenge an Kraftstoff zum Tank 3 hinzugefügt wurde, bevor die Menge tatsächlich als Nachfüllung für den Zweck qualifiziert wird.
Alternativ wird ein separater Tankkraftstofffüllstandsensor 22 in den Tank 3 installiert und verwendet. In diesem Fall kommunizieren der separate Tankkraftstofffüllstandsensor 22 und die Anzeigeeinheit 15 beispielsweise drahtlos 19 mit entsprechenden Sendeempfängern 20.
Der separate Tankfüllstandssensor 22 ist eine Option. Als weitere Alternative ist ein Zählermodul 18 im Inneren des Tanks 3 zum Zählen der Nachfüllungen bereitgestellt. Als eine Option ist der Computer 24 funktional mit einem solchen Zählermodul 18 verbunden, und als eine Option ist der Füllstandsmesser 22 Teil eines solchen Zählermoduls 18. Um einen Alarm auszulösen, sendet der Computer 24 ein Signal an die Anzeige 15, beispielsweise ein Funksignal 19.
Wie aus dem Vorangegangenen hervorgeht, gibt es mehrere Optionen für praktische Ausführungsformen der Zählung, wobei die Optionen auf verschiedene Weise kombiniert werden können:

- Nachfüllzählung mit oder ohne Füllstandsensor 22;
- die Verwendung der fahrzeuginternen Kraftstoffstandsanzeige 23 für das Signal, das als Grundlage für die Zählung verwendet wird, oder die Verwendung eines Füllstandsensors 22, der separat im Tank 3 installiert ist;
- die Verwendung eines Mindestvolumens an Nachfüllungen, damit diese als Nachfüllungen gelten;
- Zählen der Gesamtmenge des nachgefüllten Kraftstoffs und Teilen der Anzahl durch ein geeignetes Tankvolumen, um die Anzahl der vollen Tankfüllungen zu erreichen;
- ein Computer 24 als Teil der Anzeigeeinheit 15 oder separat bereitgestellt, beispielsweise als Teil eines Zählermoduls 18 im Inneren des Tanks;
- drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation zwischen den Komponenten des Zählers und des Alarmsystems.

Als noch weitere Alternative könnte ebenfalls ein Zähler oder Signalgeber zum Zählen in das Tankzugangssystem 8 eingebaut werden, beispielsweise in das Verschlusselement oder in den mechanisch damit zusammenwirkenden Empfänger für das Verschlusselement, sodass jedes Mal, wenn das Verschlusselement entfernt und ein Nachfüllstutzen an dem Tankzugangssystem angebracht wird, ein Signal empfangen wird, das eine Zählung darstellt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Brennstoffzelle
3: Tank
4: Kraftstoffleitung
5: Elektrodraht
6: Elektromotor
7: Rad
8: Tankzugangssystem
9: Kraftstoffnachfüllrohr
10: Entlüftungsrohr
11: Absorber
12: Ausgang des Entlüftungsrohrs
13: austretender Kraftstoffdampf
14: Kraftstoff zum Nachfüllen
15: Anzeigeeinheit
16: optisches Signal, zum Beispiel Blitz
17: Audiosignal
18: Zählermodul
19: drahtloses Signal
20: Sendeempfänger
21: Zähler
22: Füllstandsensor
23: interne Kraftstoffstandanzeige
24: Computer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5749842 [0002, 0003]
US 10107672 [0002]
JP 2003028393 A [0005]

Claims

Fahrzeug (1), umfassend einen Kraftstofftank (3), wobei das Fahrzeug (1) ferner ein Anzeigesystem umfasst, das konfiguriert ist, um die Notwendigkeit des Austauschs einer Komponente des Fahrzeugs (1) anzuzeigen; wobei das System Folgendes umfasst - einen Zähler (18) zum Zählen der Anzahl der Tankfüllungen oder der Anzahl der Volumeneinheiten des nachgefüllten Kraftstoffs seit der Installation der Komponente, - eine Vergleichsfunktion zum Vergleichen der gezählten Anzahl mit einer vorbestimmten Anzahl, - eine Anzeigeeinheit, die einem Benutzer des Fahrzeugs (1) anzeigt, dass die Komponente ausgetauscht werden muss, wenn die gezählte Anzahl die vorbestimmte Anzahl überschreitet; dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente ein Brennstoffdampfabsorber (11) ist, wobei der Brennstofftank (3) ein Entlüftungsrohr (10) umfasst und der Brennstoffdampfabsorber (11) in dem Entlüftungsrohr (10) zum Absorbieren von Brennstoffdampf bereitgestellt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das System ferner einen Zeitmesser umfasst, der die Zeitdauer seit der letzten Installation eines neuen Brennstoffdampfabsorbers misst, und eine Vergleichsfunktion, die für den Vergleich der gemessenen Zeitdauer mit einer vorbestimmten Zeitdauer programmiert ist, wobei die Anzeigeeinheit (15) so konfiguriert ist, dass sie dem Benutzer des Fahrzeugs (1) die Notwendigkeit eines Austauschs des Absorbers (11) anzeigt, wenn die gemessene Zeitdauer die vorbestimmte Zeitdauer überschreitet, wobei die gezählte Anzahl und die gemessene Zeitdauer für eine Bestimmung, ob der Absorber (11) ausgetauscht werden sollte, kombiniert werden.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeug (1) eine Fahrgastzelle umfasst und wobei sich die Anzeigeeinheit (15) innerhalb der Fahrgastzelle befindet und so konfiguriert ist, dass sie ein Alarmsignal bereitstellt, wobei das Alarmsignal mindestens eines von einem Audiosignal (17) und einem visuellen Signal (16) umfasst.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tank (3) einen Füllstandsensor (22) für den Kraftstoffstand im Tank (3) umfasst und der Zähler (18) so konfiguriert ist, dass er die gezählte Anzahl für Nachfüllungen nur dann erhöht, wenn eine tatsächliche Nachfüllung ein Mindestvolumen umfasst, das dem Tank (3) hinzugefügt wurde, wie von dem Füllstandsensor (22) gemessen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (1) Methanolkraftstoff in dem Kraftstofftank (3) und ein Brennstoffzellensystem (2) umfasst, das mit dem Tank (3) verbunden und so konfiguriert ist, dass es den Methanolkraftstoff zur Bereitstellung von Strom für Elektromotoren (6) verwendet, die das Fahrzeug (1) antreiben.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Brennstoffdampfabsorber (11) porös mit einer aktiven Oberfläche von mehr als 400m2/g bis 2000m2/g ist, ausgewählt aus Aktivkohle, Zeolithen oder adsorptiven Polymerharzen.
Verfahren zum Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs einer Komponente eines Fahrzeugs (1), wobei das Verfahren Zählen der Anzahl der Tankfüllungen oder der Anzahl der Volumeneinheiten des nachgefüllten Kraftstoffs seit der Installation der Komponente durch einen Zähler (21), Vergleichen der gezählten Anzahl mit einer vorbestimmten Anzahl und Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs der Komponente für einen Benutzer des Fahrzeugs durch eine Anzeigeeinheit (15) umfasst, wenn die gezählte Anzahl die vorbestimmte Anzahl überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente ein Brennstoffdampfabsorber (11) ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren Messen der Zeitdauer seit der Installation des Brennstoffdampfabsorbers (11) mit einem Zeitmesser und Vergleichen der gemessenen Zeitdauer mit einer vorbestimmten Zeitdauer umfasst, und wobei die Anzeigeeinheit (15) dem Benutzer des Fahrzeugs (1) anzeigt, dass der Absorber (11) ausgetauscht werden muss, wenn die gemessene Zeitdauer die vorbestimmte Zeitdauer überschreitet, wobei die gezählte Anzahl und die gemessene Zeitdauer kombiniert werden, um zu bestimmen, ob der Absorber (11) ausgetauscht werden sollte.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren Erhöhen der gezählten Anzahl oder Verringern der vorbestimmten Anzahl bei erhöhter gemessener Zeit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren Dividieren der gemessenen Zeitdauer durch eine vorbestimmte Periode und Addieren der Anzahl der berechneten Perioden, die der gemessenen Zeitdauer entsprechen, zu der gezählten Anzahl umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7-10, wobei das Verfahren Messen der Temperatur des Kraftstoffs im Tank (3) oder der Temperatur der Umgebung des Fahrzeugs (1) und Bereitstellen eines Temperaturprofils davon in der gemessenen Zeit und Erhöhen der gezählten Anzahl oder Verringern der vorbestimmten Anzahl, wenn das Temperaturprofil höher als ein vorbestimmtes Temperaturprofil ist, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7-11, wobei das Fahrzeug eine Fahrgastzelle umfasst und wobei die Anzeigeeinheit (15) innerhalb der Fahrgastzelle angeordnet ist und das Verfahren Bereitstellen eines Alarmsignals (16, 17) innerhalb der Fahrgastzelle durch mindestens eines von einem Audiosignal (17) und einem visuellen Signal (16) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7-12, wobei der Tank (3) einen Füllstandsensor (22) für den Kraftstoffstand im Tank (3) umfasst und das Verfahren Erhöhen der gezählten Anzahl von Tankfüllungen durch den Zähler (21) nur dann umfasst, wenn ein tatsächliches Nachfüllen ein vom Füllstandsensor (22) gemessenes Mindestvolumen umfasst, das dem Tank (3) hinzugefügt wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7-13, wobei das Fahrzeug (1) ein Brennstoffzellen(2)-System zum Bereitstellen von Strom für Elektromotoren (6) umfasst, die das Fahrzeug (1) antreiben, wobei das Verfahren Verwenden von Methanol als Teil des Brennstoffs für das Brennstoffzellen(2)-System umfasst und der Tank (3) ein Methanoltank ist.