WO2006091995A1 - Kryo-speicher mit supraleitender windung für kraftfahrzeuge - Google Patents

Kryo-speicher mit supraleitender windung für kraftfahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
WO2006091995A1
WO2006091995A1 PCT/AT2006/000093 AT2006000093W WO2006091995A1 WO 2006091995 A1 WO2006091995 A1 WO 2006091995A1 AT 2006000093 W AT2006000093 W AT 2006000093W WO 2006091995 A1 WO2006091995 A1 WO 2006091995A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cryogenic
winding unit
inner container
generator
cryogenic storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2006/000093
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter KRAINZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Steyr Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG filed Critical Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG
Publication of WO2006091995A1 publication Critical patent/WO2006091995A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/16—Testing the dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/006—Supplying energising or de-energising current; Flux pumps

Definitions

  • the invention relates to cryogenic storage for motor vehicles, which essentially consist of an inner container and an outer container enclosing it, wherein the inner container contains a cryogenic liquefied gas and in the space between the inner container and outer container is provided Superiso- lation.
  • the liquefied gas is preferably, but not necessarily, hydrogen, which is a particularly useful source of energy due to its high energy density and environmentally friendly combustion.
  • the combustion may be both a "hot" combustion in an internal combustion engine, as well as a "cold” combustion in a fuel cell. In the latter case, the motor vehicle is driven by an electric motor fed by the fuel cells.
  • cryogenic storage media In order to further increase the range and performance of a motor vehicle operated in this way, a new route can be taken with cryogenic storage media. It is an object of the invention to provide such. For this purpose, a thought leap to the energy balance of the vehicle is carried out while driving. This leads to the objective of making the best possible use of the energy carrier sympathetic to the vehicle.
  • One known measure is to recover and store the braking energy.
  • the recovery of the annihilated during braking kinetic energy of the motor vehicle causes a tangible improvement in energy utilization, but is at the mercy of the disadvantages of a rechargeable battery.
  • This measure can be implemented in a motor vehicle with electric motor drive from electricity supplied by fuel cells by the electric motor when decelerating the vehicle operated as a generator and the power thus generated is stored in an accumulator. This provides additional power during acceleration so that the fuel cells do not need to be dimensioned for maximum load.
  • the electric current generated by a generator is not stored in an accumulator, but in the cryogenic storage.
  • a superconducting winding unit is arranged within the outer container, which is brought by the cryogenic liquefied gas directly or indirectly to a temperature below their critical temperature, and this winding unit is connected to an electric generator and a power consumer.
  • SMES Superconducting Magnetic Energy Storage
  • the current introduced for storage in the superconducting winding unit builds up a magnetic field, which is the actual "storage medium.”
  • the amount of energy stored is proportional to the inductance of the winding unit and the square of the current In the storage mode, the current flows, driven by the magnetic field
  • the magnetic field is degraded, thus releasing the energy stored in it, in addition a superconducting winding does not need a magnetic core.
  • the cryogenic storage thus fulfills a double storage function, without the otherwise necessary for superconductors effort for the generation of the cryogenic, because a cryogenic liquid is already present.
  • a power storage is created without additional space and without additional weight.
  • the storage power of electricity using SMES offers even more advantages in comparison with batteries: Their storage capacity is extremely large and with appropriate training of the winding unit, it is very fast to load and unload. So it can very quickly provide a large additional electrical power while driving.
  • the winding unit is arranged in a circuit with first switches, which leads in charging operation by the generator and in the discharge operation by the power consumer and the winding unit is shorted in memory operation via a short-circuit connection and a second switch (claim 2).
  • the power consumer is either a united with the generator electric motor (claim 3) or he is self-operated as a generator (claim 4).
  • the winding unit is arranged in the intermediate space between inner container and outer container in heat-conducting connection with the inner container (claim 5). This simplifies the manufacture and the electrical line connections.
  • the winding unit wraps around the inner container at least partially (claim 6).
  • the winding unit consists of several layers, each with opposite current direction (claim 7).
  • the magnetic field lines cancel each other and it can form no outwardly acting stray field. That's a significant advantage when in the area of the memory are electronic components that could be affected by the stray field.
  • the winding unit is arranged in the interior of the inner container (claim 8).
  • the heat conduction can be done by the shortest route, whereby the temperature gradient is smaller.
  • superconductors with a higher critical current density or with a lower critical temperature can be used.
  • the production of the storage system is more complex.
  • the short-circuit connection is formed superconducting, wherein the short-circuit connection producing or interrupting second switch is formed by a heatable superconductor (claim 9).
  • a heatable superconductor (claim 9).
  • the short-circuit circuit is superconducting throughout, so no losses occur in memory operation at all, and the switch requires no moving components which would be particularly prone to be used at cryogenic temperatures.
  • the former means that even with very long-lasting storage operation, the stored energy does not decrease.
  • the first switch in such a way that they are interrupted in the rest position. An electrical conductor is always a conductor of heat. If this is interrupted, no ambient heat can be introduced into the memory, which contributes to the reduction of evaporation losses at standstill.
  • Fig. 1 Schematically a memory according to the invention.
  • Fig. 2 The associated electrical circuit schematically in a first position.
  • Fig. 3 As in Figure 2, in a second position.
  • the outer container of a cryogenic storage is designated 1 and the inner container 2.
  • the latter contains a cryogenic liquefied gas, for example hydrogen.
  • a super-isolation is provided between outer container and inner container. It usually consists of successive insulating and reflecting layers in a vacuum.
  • the inner container 2 is surrounded by a winding unit 6. This is flowed through by direct current and consists of a superconducting material. Because the winding unit 6 rests against the inner container, it is so strongly cooled by the wall of the inner container 2 from the liquid medium, that it enters the superconducting state, in which it does not resist a flowing direct current.
  • the turn consists of two opposing turns 6a, 6b whose magnetic field lines mutually cancel each other out, so as not to form an outwardly acting stray field.
  • the winding unit 6 is supplied by a power source 10 via a rectifier 11 and a switch group 12 with DC or supplies such, as will be described.
  • the switch group 12 consists of at least one switch 12 a, which establishes the connection to the rectifier 11 and a switch 12 b, which closes the winding unit 6 short.
  • Fig. 2 shows the circuit roughly simplified.
  • a power generator and a power consumer is simplified referred to as a motor-generator unit 20, and in most application cases actually one.
  • the winding unit 6 can be seen.
  • the switch 12b is opened and the switch 12a is closed, so that a large Circuit 21 is created.
  • the motor-generator unit operates as a generator, it supplies power to the winding unit 6, which very quickly builds up a magnetic field and stores the supplied electric current in this magnetic field. If the motor gear unit 20 is operated as a motor, it removes the winding unit 6, the current, with degradation of the storing magnetic field.
  • Fig. 3 shows the same circuit in memory operation, that is, when neither power supplied nor power is consumed. This is achieved by opening the first switch 12a and closing the second switch 12b. In this a small circuit 22 is formed, in which the current flows almost without resistance in circles. Although the lines of the small circuit 22 are superconducting, practically completely without resistance. The superconductivity allows a design of the switches, in particular of the switch 12b without moving parts, in that the superconducting part of the switch can be heated by means of a small heating coil. Then it is open in the unheated state and closed in a heated state.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Kryogener Speicher für Kraftfahrzeuge, bestehend im Wesentlichen aus einem Innenbehälter und einem diesen umschließenden Aussenbehälter, wobei der Innenbehälter ein tiefkaltes verflüssigtes Gas enthält und in dem Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Aussenbehälter eine Superisolation vorgesehen ist. Um die Reichweite und Leistung eines so betriebenen Kraftfahrzeuges weiter zu vergrößern, ist innerhalb des Aussenbehälters eine supraleitende Windungseinheit angeordnet ist, die durch das tiefkalte verflüssigte Gas direkt oder indirekt auf eine Temperatur unter ihrer Sprungtemperatur gebracht wird, und dass diese Windungseinheit mit einem elektrischen Generator verbunden ist.

Description

KRYO-SPEICHER MIT SUPRALEITENDER WINDUNG FÜR KRAFTFAPIRZEUGE
Die Erfindung betrifft kryogene Speicher für Kraftfahrzeuge, die im Wesentlichen aus einem Innenbehälter und einem diesen umschließenden Aussenbehälter bestehen, wobei der Innenbehälter ein tiefkaltes verflüssigtes Gas enthält und in dem Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Aussenbehälter eine Superiso- lation vorgesehen ist. Bei dem verflüssigten Gas handelt es sich vorzugsweise, aber nicht unbedingt, um Wasserstoff, der wegen seiner hohen Energiedichte und umweltfreundlichen Verbrennung ein besonders brauchbarer Energieträger ist. Die Verbrennung kann sowohl eine „heisse" Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, als auch eine „kalte" Verbrennung in einer Brennstoffzelle sein. In letzterem Fall erfolgt der Antrieb des Kraftfahrzeuges durch einen von den Brennstoffzellen gespeisten Elektromotor.
Sollen derartige Energieträger für den mobilen Einsatz geeignet sein, müssen sie, von wirtschaftlichen Gesichtspunkten abgesehen, bei möglichst geringem Gewicht dem Fahrzeug eine ausreichende Reichweite verleihen. Das heisst , das Fahrzeug muss mit der im Speicher enthaltenen Füllmenge möglichst lange und über eine möglichst lange Fahrstrecke das Auslangen finden. Für die Speiche- rung tiefkalt verflüssigter Gase erfordert das vor allem eine hochwirksame
Wärmeisolation.
Um die Reichweite und Leistung eines so betriebenen Kraftfahrzeuges weiter zu vergrößern, kann bei kryogenen Speichermedien ein neuer Weg eingeschlagen werden. Es ist Ziel der Erfindung, einen solchen anzugeben. Dazu wird ein Gedankensprung zum Energiehaushalt des Fahrzeuges im Fahrbetrieb vollzogen. Dieser fuhrt zu der Zielsetzung, den von dem Fahrzeug mitgefühlten Energieträger möglichst gut auszunutzen.
Eine bekannte Maßnahme besteht darin, die Bremsenergie rückzugewinnen und zu speichern. Die Rückgewinnung der beim Bremsen vernichteten kinetischen Energie des Kraftfahrzeuges bewirkt eine fühlbare Verbesserung der Energieausnutzung, ist aber mit den Nachteilen eines Akkumulators erkauft.
Diese Maßnahme kann in einem Kraftfahrzeug mit elektromotorischem Antrieb aus von Brennstoffzellen geliefertem Strom umgesetzt werden, indem der Elektromotor beim Verzögern des Fahrzeuges als Generator betrieben und der so erzeugte Strom in einem Akkumulator gespeichert wird. Dieser liefert beim Beschleunigen zusätzlichen Strom, sodass die Brennstoffzellen nicht für Höchstlast dimensioniert werden brauchen.
In Kraftfahrzeugen mit sogenanntem Hybrid- Antrieb ist eine für den Dauerbetrieb mit einem bei Umgebungstemperatur flüssigen konventionellen Brennstoff ausgelegte kleinere Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine vorgesehen, die als Motor und beim Bremsen als Generator betrieben werden kann. Zusätzlich kann sie auch bei geringem Leistungsbedarf, von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben, Strom erzeugen. So kann die Verbrennungskraftmaschine in einem verbrauchsgünstigen Betriebspunkt betrieben werden. Der so erzeugte und in einem Akkumulator gespeicherte Strom liefert zum Beschleunigen zusätzliche Leistung. Akkumulatoren sind aber schwer und sperrig und ihre Kapazität ist begrenzt.
Erfindungsgemäß wird bei einem Kraftfahrzeug, dessen Energieträger ein tiefkaltes verflüssigtes Gas ist, der von einem Generator erzeugte elektrische Strom nicht in einem Akkumulator, sondern in dem Kryospeicher gespeichert. Dazu ist innerhalb des Aussenbehälters eine supraleitende Windungseinheit angeordnet, die durch das tiefkalte verflüssigte Gas direkt oder indirekt auf eine Temperatur unter ihrer Sprungtemperatur gebracht wird, und ist diese Windungseinheit mit einem elektrischen Generator und einem Stromverbraucher verbunden.
Dabei wird elektrische Energie auf induktiver Basis gespeichert, unter Benutzung eines unter der Bezeichnung SMES (=Superconducting Magnetic Energy Storage) aus wissenschaftlichen Publikationen an sich bereits bekannten Effektes. Siehe die Artikel in „Scientia Electrica", Band 23 (Heft 4, 1977), Seiten 113 bis 136 und „AppL Phys. Lett." 51 (20. Juli 1987), Seiten 203 und 204. In der DE 37 39 411 ist weiters eine spezielle Ausführungsform einer SMES beschrieben. Der zum Speichern in die supraleitende Windungseinheit eingeleitete Strom baut ein Magnetfeld auf, welches das eigentliche „Speichermedium" ist. Die gespeicherte Energiemenge ist proportional der Induktivität der Windungseinheit und dem Quadrat der Stromstärke. Im Speicherbetrieb fließt der Strom, angetrieben durch das Magnetfeld, in der kurzgeschlossenen Windungseinheit im Kreis, was dank der Supraleitung widerstandslos ist. Zum Entladen wird eine elektrische Last in den Kreislauf geschaltet, das Magnetfeld wird abgebaut und gibt so die in ihm gespeicherte Energie frei. Ausserdem braucht eine supraleitende Windung keinen Magnetkern. Der Kryospeicher erfüllt somit eine doppelte Speicherfunktion, ohne den sonst bei Supraleitern erforderlichen Aufwand für die Erzeugung der Tieftemperatur, weil eine tiefkalte Flüssigkeit bereits vorhanden ist. So ist ohne zusätzlichen Raumbedarf und ohne zusätzliches Gewicht ein Stromspeicher geschaffen. Die Speicherang von Strom mittels SMES bietet im Vergleich mit Akkumulatoren noch weitere Vorteile: Ihre Speicherkapazität ist ausserordentlich groß und bei entsprechender Ausbildung der Windungseinheit ist sie sehr schnell auf- und entladbar. Sie kann also im Fahrbetrieb sehr schnell eine große zusätzliche elektrische Leistung zur Verfügung stellen.
In einer praktischen Umsetzung ist die Windungseinheit in einem Stromkreis mit ersten Schaltern angeordnet, der im Ladebetrieb durch den Generator und im Entladebetrieb durch den Stromverbraucher führt und ist die Windungseinheit im Speicherbetrieb über eine Kurzschlussverbindung und einen zweiten Schalter kurzgeschlossen (Anspruch 2). Der Stromverbraucher ist entweder ein mit dem Generator vereinigter Elektromotor (Anspruch 3) oder er ist selbst als Generator betreibbar (Anspruch 4).
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Windungseinheit in dem Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Aussenbehälter in wärmeleitender Verbindung mit dem Innenbehälter angeordnet (Anspruch 5). Das vereinfacht die Herstellung und die elektrischen Leitungsverbindungen. Vorzugsweise umschlingt die Windungseinheit den Innenbehälter zumindest teilweise (Anspruch 6).
In einer Weiterbildung besteht die Windungseinheit aus mehreren Lagen mit jeweils entgegengesetzter Stromrichtung (Anspruch 7). So heben sich die magnetischen Feldlinien gegenseitig auf und es kann sich kein nach aussen wirkendes Streufeld ausbilden. Das ist ein wesentlicher Vorteil, wenn sich in der Nähe des Speichers elektronische Bauteile befinden, die durch das Streufeld beeinträchtigt werden könnten.
In einer abgewandelten Ausführungsform ist die Windungseinheit im Inneren des Innenbehälters angeordnet (Anspruch 8). Dadurch kann die Wärmeleitung auf kürzestem Weg erfolgen, wodurch das Temperaturgefälle kleiner ist. Dadurch können Supraleiter mit höherer kritischer Stromdichte oder mit tieferer Sprungtemperatur eingesetzt werden. Allerdings ist die Fertigung des Speichersystems aufwändiger.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Kurzschlussverbindung supraleitend ausgebildet, wobei der die Kurzschlussverbindung herstellende beziehungsweise unterbrechende zweite Schalter von einem beheizbaren Supraleiter gebildet ist (Anspruch 9). Damit wird zweierlei erreicht: Der Kurzschlusskreis ist durchgehend supraleitend, dadurch treten im Speicherbetrieb überhaupt keine Verluste auf, und der Schalter kommt ohne bewegliche Bauteile aus, die bei Tiefsttemperatur besonders anfallig wären. Ersteres bedeutet, dass auch bei sehr lange anhaltendem Speicherbetrieb die gespeicherte Energiemenge nicht abnimmt. Aus Gründen der Betriebssicherheit ist es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft, die ersten Schalter so auszubilden, dass sie in Ruhestellung unterbrochen sind. Ein elektrischer Leiter ist nämlich immer auch ein Wärmeleiter. Wenn dieser unterbrochen ist, kann keine Umgebungswärme in den Speicher eingeleitet werden, was zur Reduktion der Ausdampfverluste im Stillstand beiträgt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 : Schematisch einen erfindungsgemäßen Speicher.
Fig. 2: Die zugehörige elektrische Schaltung schematisch in einer ersten Stellung. Fig. 3: Wie Fig 2, in einer zweiten Stellung.
In Fig. 1 ist der Außenbehälter eines kryogenen Speichers mit 1 und der Innenbehälter mit 2 bezeichnet. Letzterer enthält ein tiefkaltes verflüssigtes Gas, zum Beispiel Wasserstoff. Zwischen Außenbehälter und Innenbehälter ist eine Super- isolation vorgesehen. Sie besteht in der Regel aus aufeinanderfolgenden isolierenden und reflektierenden Schichten im Vakuum. Der Innenbehälter 2 ist von einer Windungseinheit 6 umgeben. Diese ist von Gleichstrom durchflössen und besteht aus einem supraleitenden Werkstoff. Weil die Windungseinheit 6 am Innenbehälter anliegt, wird sie durch die Wand des Innenbehälters 2 hindurch vom flüssigen Medium so stark abgekühlt, dass sie in den supraleitenden Zustand gerät, in dem sie einem durchfließenden Gleichstrom keinen Widerstand entgegensetzt. Im gezeigten Ausfuhrungsbeispiel besteht die Windung aus zwei gegenläufigen Windungen 6a, 6b deren magnetische Feldlinien einander nach aussen gegenseitig aufheben, um so kein nach außen wirkendes Streufeld auszubilden.
Die Windungseinheit 6 wird von einer Stromquelle 10 über einen Gleichrichter 11 und eine Schaltergruppe 12 mit Gleichstrom versorgt bzw. liefert einen solchen, wie noch zu beschreiben. Die Schaltergruppe 12 besteht aus mindestens einem Schalter 12a, der die Verbindung zum Gleichrichter 11 herstellt und einem Schalter 12b, der die Windungseinheit 6 kurz schließt.
Fig. 2 zeigt grob vereinfacht die Schaltung. Ein Stromerzeuger und ein Stromverbraucher ist hier vereinfachend als Motor- Generatoreinheit 20 bezeichnet, und in den meisten Anwendungsfallen auch tatsächlich eine solche. Von dem erfindungsgemäßen Speicher ist nur die Windungseinheit 6 zu sehen. In Fig. 2 ist der Schalter 12b geöffnet und der Schalter 12a geschlossen, sodass ein großer Stromkreis 21 entsteht. Wenn die Motor- Generatoreinheit als Generator arbeitet, liefert sie Strom in die Windungseinheit 6, welche sehr schnell ein Magnetfeld aufbaut und den zugeführten elektrischen Strom in diesem Magnetfeld speichert. Wird die Motorgetriebeeinheit 20 als Motor betrieben, so entnimmt sie der Windungseinheit 6 den Strom, unter Abbau des speichernden Magnetfeldes.
Fig. 3 zeigt dieselbe Schaltung im Speicherbetrieb, das heißt wenn weder Strom zugeführt noch Strom verbraucht wird. Dieser wird durch Öffnen des ersten Schalters 12a und Schließen des zweiten Schalters 12b erreicht. In diesem ist ein kleiner Stromkreis 22 gebildet, in dem der Strom beinahe widerstandslos im Kreise fließt. Wenn auch die Leitungen des kleinen Stromkreises 22 supraleitend sind, praktisch ganz widerstandslos. Die Supraleitung erlaubt eine Gestaltung der Schalter, insbesondere des Schalters 12b ohne bewegliche Teile, indem der supraleitende Teil des Schalters mittels einer kleinen Heizwendel beheizbar ist. Dann ist er in unbeheiztem Zustand offen und in beheiztem Zustand geschlossen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kryogener Speicher für Kraftfahrzeuge, bestehend im Wesentlichen aus einem Innenbehälter und einem diesen umschließenden Aussenbehälter, wobei der Innenbehälter ein tiefkaltes verflüssigtes Gas enthält und in dem Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Aussenbehälter eine Superisolation vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Aussenbehälters eine supraleitende Windungseinheit angeordnet ist, die durch das tiefkalte verflüssigte Gas direkt oder indirekt auf eine Temperatur unter ihrer Sprungtemperatur gebracht wird, und dass diese Wmdungseinheit mit einem elektrischen Generator verbunden ist.
2. Kryogener Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungseinheit in einem Stromkreis mit ersten Schaltern angeordnet ist, der im Ladebetrieb durch den Generator und im Entladebetrieb durch den Stromverbraucher fuhrt und dass die Windungseinheit im Speicherbetrieb über eine Kurzschlussverbindung und einen zweiten Schalter kurzgeschlossen ist.
3. Kryogener Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromverbraucher ein Elektromotor ist, der mit dem Generator vereinigt ist.
4. Kryogener Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor selbst als Generator betreibbar ist.
5. Kryogener Speicher nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, dass die Windungseinheit in dem Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Aussenbe- hälter in wärmeleitender Verbindung mit dem Innenbehälter angeordnet ist.
6. Kryogener Speicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungseinheit den Innenbehälter zumindest teilweise umschlingt.
7. Kryogener Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungseinheit aus mehreren Lagen mit jeweils entgegengesetzter Stromrichtung besteht.
8. Kryogener Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungseinheit im Inneren des Innenbehälters angordnet ist.
9. Kryogener Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussverbindung supraleitend ausgebildet ist, wobei der zweite Schalter von einem beheizbaren Supraleiter gebildet ist.
10. Kryogener Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schalter so ausgebildet sind, dass sie in Ruhestellung unterbrochen sind.
PCT/AT2006/000093 2005-03-04 2006-03-03 Kryo-speicher mit supraleitender windung für kraftfahrzeuge Ceased WO2006091995A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0012805U AT8638U1 (de) 2005-03-04 2005-03-04 Kryo-speicher mit supraleitender windung für kraftfahrzeuge
ATGM128/2005 2005-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006091995A1 true WO2006091995A1 (de) 2006-09-08

Family

ID=36763470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2006/000093 Ceased WO2006091995A1 (de) 2005-03-04 2006-03-03 Kryo-speicher mit supraleitender windung für kraftfahrzeuge

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT8638U1 (de)
WO (1) WO2006091995A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192733A (en) * 1963-09-25 1965-07-06 Raymond J Goetz Spool mounting of delay line on liquid helium cryostat
DE3739411A1 (de) * 1987-11-20 1989-06-01 Heidelberg Motor Gmbh Stromspeicher
JPH07163013A (ja) * 1993-11-30 1995-06-23 Toshiba Corp 自動車の電気制御装置
US5523914A (en) * 1991-03-04 1996-06-04 Magnet-Motor Gesellschaft fur Magnetomotorisch Technik mbH Inductive superconducting current storage
DE10128516A1 (de) * 2001-06-13 2002-12-19 Linde Ag Speicherbehälter für kryogene Medien

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192733A (en) * 1963-09-25 1965-07-06 Raymond J Goetz Spool mounting of delay line on liquid helium cryostat
DE3739411A1 (de) * 1987-11-20 1989-06-01 Heidelberg Motor Gmbh Stromspeicher
US5523914A (en) * 1991-03-04 1996-06-04 Magnet-Motor Gesellschaft fur Magnetomotorisch Technik mbH Inductive superconducting current storage
JPH07163013A (ja) * 1993-11-30 1995-06-23 Toshiba Corp 自動車の電気制御装置
DE10128516A1 (de) * 2001-06-13 2002-12-19 Linde Ag Speicherbehälter für kryogene Medien

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 09 31 October 1995 (1995-10-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
AT8638U1 (de) 2006-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010032088A1 (de) Verfahren zum Beheizen eines Batteriesystems
DE102012206296A1 (de) Anlage zur Speicherung und Abgabe thermischer Energie und Verfahren zu deren Betrieb
EP2547540B1 (de) Kraftfahrzeug
EP0588004A1 (de) Elektrische Speicherbatterie, insbesondere für einen Fahrzeug-Antrieb
DE102013002847A1 (de) Batterieanordnung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Batterieanordnung
DE2921451A1 (de) Verfahren zum vorwaermen von kraftfahrzeugen mit verbrennungsmotor
DE102010019187A1 (de) Batterie und Verfahren zum Temperaturmanagement
DE102017217089A1 (de) Anordnung zur Temperierung einer Batterie, Fahrzeug sowie Verfahren zum Erwärmen und Kühlen einer Batterie
DE10224754A1 (de) Einsatz eines Kältespeichers zur COP-Optimierung eines Kältekreislaufes
DE102012018040A1 (de) Einzelzelle für eine elektrochemische Batterie, elektrochemische Batterie und Verfahren zum Betrieb einer Einzelzelle für eine elektrochemische Batterie
DE102021113339A1 (de) System und Verfahren zum Wärmemanagement in elektrischen Fahrzeugen
DE102013220171A1 (de) Batteriezelle und Herstellungsverfahren für diese, sowie Batterie
DE102008002103A1 (de) Vorrichtung zur Temperaturregelung eines Speichers für elektrische Energie
WO2013000706A1 (de) Energiespeicher und verfahren zum laden oder entladen eines energiespeichers
DE102010013026A1 (de) Vorrichtung zur Speicherung von elektrischer Energie
WO2010089077A2 (de) Dynamisches akkumanagement
WO2006091995A1 (de) Kryo-speicher mit supraleitender windung für kraftfahrzeuge
DE102015006280A1 (de) Fahrzeug und elektrische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102013018411A1 (de) Verfahren zum Beheizen einer Hochvolt-Batterie
DE4029443C2 (de) MHD-Schiffs-Strahltriebwerks-Aggregat
DE102017205436B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines supraleitenden magnetischen Energiespeichers und Kraftfahrzeug mit einem supraleitenden magnetischen Energiespeicher
DE102020125512A1 (de) Verfahren zur Nutzung der in einer stationären Ladesäule erzeugten Abwärme zur Temperierung eines Bereichs und stationäre Ladesäule
DE102011118572A1 (de) Vorrichtung zum Antreiben eines Elektrofahrzeuges
DE10219429A1 (de) Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung und mit einem Betriebsmittelspeicher
DE102016223085B4 (de) Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06704735

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 6704735

Country of ref document: EP