DE102022207388A1 - Method for operating a fluid storage system and fluid storage system that can be operated with such a method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems (2), das mindestens einen Fluidtank (4), in dem ein Fluid unter Druck bevorratbar oder bevorratet ist, das mindestens eine Ventileinheit (6), die am Fluidtank (4) angeordnet ist und die einen Versorgungspfad (10), entlang dem Fluid aus dem Fluidtank (4) durch die Ventileinheit (6) in Richtung eines Verbrauchers (12) strömbar ist, sowie einen Betankungspfad (14) umfasst, durch den Fluid zum Befüllen des Fluidtanks (4) durch die Ventileinheit (6) in den Fluidtank (4) strömbar ist, wobei im Versorgungspfad (10) mindestens ein ansteuerbares Ventilmittel (16) angeordnet ist, das von einer geschlossenen Funktionsstellung, in der ein Durchströmen des Ventilmittels (16) blockiert ist, in eine geöffnete Funktionsstellung überführbar ist, in der Fluid durch das Ventilmittel (16) strömbar ist, und das mindestens eine Steuereinheit (18) umfasst, durch die das Ventilmittel (16) der Ventileinheit (6) zum Öffnen und Schlie-ßen ansteuerbar ist und durch die zumindest bei Erfassen eines Beendens eines Betankungsvorgangs des Fluidtanks (4) eine Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur durchgeführt wird, bei der das Ventilmittel (16) der Ventileinheit (6) von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossenen Funktionsstellung überführt wird.The invention relates to a method for operating a fluid storage system (2), which has at least one fluid tank (4) in which a fluid can be stored or is stored under pressure, at least one valve unit (6) which is arranged on the fluid tank (4) and the a supply path (10), along which fluid can flow from the fluid tank (4) through the valve unit (6) in the direction of a consumer (12), and a refueling path (14) through which fluid passes for filling the fluid tank (4). the valve unit (6) can flow into the fluid tank (4), at least one controllable valve means (16) being arranged in the supply path (10), which moves from a closed functional position, in which flow through the valve means (16) is blocked, into a Open functional position can be transferred, in which fluid can flow through the valve means (16), and which comprises at least one control unit (18), through which the valve means (16) of the valve unit (6) can be controlled for opening and closing and through which at least when detecting the end of a refueling process of the fluid tank (4), a valve means de-icing procedure is carried out, in which the valve means (16) of the valve unit (6) is transferred from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems sowie ein Fluidspeichersystem, das mit einem derartigen Verfahren betreibbar ist.The invention relates to a method for operating a fluid storage system and a fluid storage system that can be operated with such a method.
Fluidspeichersysteme sind beispielsweise bei Hybrid-Fahrzeugen bekannt. Diese können einen Fluidtank umfassen, in dem ein Fluid speicherbar ist. Der Fluidtank kann einen hydrogenen Wasserstofftank umfassen und das Fluid Wasserstoff. In dem Fluidtank ist das Fluid unter einem hohen Druck von bis zu 900 bar bevorratbar.Fluid storage systems are known, for example, in hybrid vehicles. These can include a fluid tank in which a fluid can be stored. The fluid tank may comprise a hydrogen hydrogen tank and the fluid may comprise hydrogen. The fluid can be stored in the fluid tank under a high pressure of up to 900 bar.
Bei einem Betanken des Fluidtanks wird Fluid über einen Betankungspfad einer Ventileinheit befüllt. Das Fluid umfasst hierbei Temperaturen von bis zu -40°C.When refueling the fluid tank, fluid is filled via a refueling path of a valve unit. The fluid covers temperatures of up to -40°C.
Beim Befüllen des Fluidtanks des Fluidspeichersystems des Kraftfahrzeugs kann nie ganz ausgeschlossen werden, dass einzelne Komponenten der Ventileinheit aufgrund der niedrigen Temperaturen des Fluids derart abkühlen, dass eine in der Ventileinheit vorhandene Restfeuchte vereisen kann und beispielsweise ein Ventilmittel der Ventileinheit festsetzen oder bezüglich seiner Dichtigkeit in einer geschlossenen Funktionsstellung negativ beeinflussen kann.When filling the fluid tank of the fluid storage system of the motor vehicle, it can never be completely ruled out that individual components of the valve unit cool down due to the low temperatures of the fluid in such a way that residual moisture present in the valve unit can freeze and, for example, a valve means of the valve unit becomes stuck or its tightness in one closed functional position can have a negative impact.
Hierdurch ist ein schnelles Öffnen und ein sicheres dichtes Schließen unmittelbar nach einer Betankung des Fluidtanks mit Fluid nicht gewährleistbar.As a result, quick opening and secure, tight closing immediately after filling the fluid tank with fluid cannot be guaranteed.
Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems sowie ein Fluidspeichersystem, das mit einem derartigen Verfahren betreibbar ist, vorzuschlagen, bei dem nach einem Betankungsvorgang eine hohe Dichtigkeit der Ventileinheit und eine Beweglichkeit der Ventilmittel gewährleistbar ist.One object of an exemplary embodiment of the invention is to propose a method for operating a fluid storage system and a fluid storage system that can be operated with such a method, in which a high level of tightness of the valve unit and mobility of the valve means can be guaranteed after a refueling process.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fluidspeichersystems, das mindestens einen Fluidtank, in dem ein Fluid unter Druck bevorratbar oder bevorratet ist, das mindestens eine Ventileinheit, die am Fluidtank angeordnet ist und die einen Versorgungspfad, entlang dem Fluid aus dem Fluidtank durch die Ventileinheit in Richtung eines Verbrauchers strömbar ist, sowie einen Betankungspfad umfasst, durch den Fluid zum Befüllen des Fluidtanks durch die Ventileinheit in den Fluidtank strömbar ist, wobei im Versorgungspfad mindestens ein ansteuerbares Ventilmittel angeordnet ist, das von einer geschlossenen Funktionsstellung, in der ein Durchströmen des Ventilmittels blockiert ist, in eine geöffnete Funktionsstellung überführbar ist, in der Fluid durch das Ventilmittel strömbar ist, und das mindestens eine Steuereinheit umfasst, durch die das Ventilmittel der Ventileinheit zum Öffnen und Schließen ansteuerbar ist und durch die zumindest bei Erfassen eines Beendens eines Betankungsvorgangs des Fluidtanks eine Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur durchgeführt wird, bei der das Ventilmittel der Ventileinheit von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossenen Funktionsstellung überführt wird.This object is achieved by a method for operating a fluid storage system, which has at least one fluid tank in which a fluid can be stored or stored under pressure, which has at least one valve unit which is arranged on the fluid tank and which has a supply path along which the fluid from the fluid tank passes through the valve unit can flow in the direction of a consumer, and comprises a refueling path through which fluid for filling the fluid tank can flow through the valve unit into the fluid tank, at least one controllable valve means being arranged in the supply path, which is from a closed functional position in which flow through of the valve means is blocked, can be moved into an open functional position in which fluid can flow through the valve means, and which comprises at least one control unit through which the valve means of the valve unit can be controlled for opening and closing and through which at least when detecting the completion of a refueling process of the fluid tank, a valve means de-icing procedure is carried out, in which the valve means of the valve unit is transferred from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position.
Dadurch, dass bei Erfassen eines Beendens eines Betankungsvorgangs des Fluidtanks eine Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur durchgeführt wird, wird ein Durchfluss von Fluid durch das Ventilmittel gewährleistet. Hierbei ist durch Ansteuerung des Ventilmittels zum Überführen von einer geschlossenen Funktionsstellung in eine geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück, die Gefahr eines Vereisens von Restfeuchte im Bereich des Ventilmittels reduziert.The fact that a valve means de-icing procedure is carried out when detecting the end of a refueling process of the fluid tank ensures that fluid flows through the valve means. By activating the valve means to transfer from a closed functional position to an open functional position and back again, the risk of residual moisture freezing in the area of the valve means is reduced.
Darüber hinaus wird das Fluid, das beim Betanken durch die Ventileinheit über den Betankungspfad fließt und meist eine geringe Temperatur, beispielsweise -40°C, umfasst, in dem Fluidtank bevorratet und dort unter Hochdruck gesetzt. Dieser hohe Druck kann beispielsweise bis zu 900 bar umfassen. Hierdurch erwärmt sich das zuvor kalte Fluid auf bis zu 30 bis 50°C. Beim Überführen des Ventilmittels in dem Versorgungspfad von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung, strömt somit erwärmtes Fluid aus dem Fluidtank durch die Ventilmittel und kann diese derart erwärmen, dass Vereisungen von Restfeuchte am Ventilmittel gelöst werden, insbesondere abschmelzen.In addition, the fluid that flows through the valve unit over the refueling path during refueling and usually has a low temperature, for example -40 ° C, is stored in the fluid tank and placed under high pressure there. This high pressure can be up to 900 bar, for example. This causes the previously cold fluid to warm up to 30 to 50°C. When transferring the valve means in the supply path from the closed functional position to the open functional position, heated fluid flows from the fluid tank through the valve means and can heat them in such a way that icing of residual moisture on the valve means is released, in particular melted away.
Bei dem Fluid kann es sich um ein beliebiges Fluid handeln, das durch einen Verbraucher verbrauchbar ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Verbraucher um eine Bremsstoffzelle handeln. Bei dem Fluid kann es sich solchenfalls um Wasserstoff handeln.The fluid can be any fluid that can be consumed by a consumer. For example, the consumer can be a brake fuel cell. In this case, the fluid can be hydrogen.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das mindestens eine Ventilmittel der Ventileinheit nach Ablauf vorgegebener Zeitintervalle von der geöffneten Funktionsstellung zurück in die geschlossene Funktionsstellung überführt wird. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der Steuereinheit mindestens ein Sensormittel funktional zugeordnet ist, durch das ein IST-Druck des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit erfassbar ist, wobei durch die Steuereinheit ein Druckabfall des IST-Drucks des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit seit dem Überführen des Ventilmittels in die geschlossenen Funktionsstellung erfasst wird und wobei das Ventilmittel von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführt wird wenn der durch die Steuereinheit erfasste Druckabfall einen in der Steuereinheit hinterlegten Wert erreicht oder überschreitet.In principle, it is conceivable that the at least one valve means of the valve unit is transferred from the open functional position back to the closed functional position after predetermined time intervals have elapsed. It proves to be advantageous if at least one sensor means is functionally assigned to the control unit, through which an actual pressure of the fluid on the downstream side of the valve unit can be detected, with the control unit detecting a pressure drop in the actual pressure of the fluid on the downstream side of the Valve unit is detected since the valve means is transferred to the closed functional position and the valve means is controlled by the closed radio tion position is transferred to the open functional position when the pressure drop detected by the control unit reaches or exceeds a value stored in the control unit.
Solchenfalls ist ein Druckunterschied erzeugbar, durch den eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluids durch die Ventileinheit zumindest in der Anfangsphase, also nach dem unmittelbaren Überführen von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung, derart hoch ist, dass festsitzende Partikel durch das Fluid aus der Ventileinheit gelöst und davongetragen werden. Der Druckabfall kann beispielsweise 30 bar umfassen.In such a case, a pressure difference can be generated, through which a flow velocity of the fluid through the valve unit is so high, at least in the initial phase, i.e. after the immediate transfer from the closed functional position to the open functional position, that stuck particles are loosened and carried away by the fluid from the valve unit become. The pressure drop can be, for example, 30 bar.
Dadurch, dass durch die Steuereinheit der Druckabfall des IST-Drucks erfasst wird, kann das Öffnen und Schließen der Ventileinheit nicht zeitabhängig, sondern druckabhängig erfolgen.Because the control unit detects the pressure drop in the actual pressure, the opening and closing of the valve unit cannot be time-dependent, but rather pressure-dependent.
Es sind Ausführungsformen des Verfahrens denkbar, bei denen ein Ventilmittel der Ventileinheit im Zuge der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur lediglich einmal von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück überführt wird. Um eine verbesserte Enteisung gewährleisten zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn beim Durchführen der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur das Ventilmittel der Ventileinheit mindestens zweimal, insbesondere mindestens dreimal, von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossenen Funktionsstellung überführt wird.Embodiments of the method are conceivable in which a valve means of the valve unit is transferred from the closed functional position to the open functional position and back again only once in the course of the valve means de-icing procedure. In order to be able to ensure improved de-icing, it proves to be advantageous if, when carrying out the valve means de-icing procedure, the valve means of the valve unit is transferred from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position at least twice, in particular at least three times becomes.
Wenn das Ventilmittel in die geöffneten Funktionsstellung überführt ist, erfolgt ein Druckausgleich zwischen der Verbraucherseite und der Fluidtankseite des Ventilmittels. Um die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur zeiteffizient auszubilden, ist bei einer Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass bei der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur das Ventilmittel nach dem Überführen von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung nach Ablauf einer Offen-Zeitspanne, insbesondere nach maximal 2 Sekunden, insbesondere nach maximal 5 Sekunden, insbesondere nach maximal 10 Sekunden, in die geschlossene Funktionsstellung zurücküberführt wird.When the valve means is transferred to the open functional position, pressure equalization occurs between the consumer side and the fluid tank side of the valve means. In order to design the valve means de-icing procedure in a time-efficient manner, a further development of the method provides that in the valve means de-icing procedure, the valve means after being transferred from the closed functional position to the open functional position after an open time period has elapsed, in particular after a maximum of 2 Seconds, in particular after a maximum of 5 seconds, in particular after a maximum of 10 seconds, is returned to the closed functional position.
Das Verfahren, insbesondere die Enteisungs-Prozedur, kann bei startender Brennstoffzelle durchgeführt und/oder beim Abschaltvorgang der Brennstoffzelle nach einer Betankung durchgeführt werden. Beim Abschaltvorgang kann sich die Brennstoffzelle bei abgeschaltetem Motor in einem Nachlaufbetrieb befinden.The method, in particular the de-icing procedure, can be carried out when the fuel cell is starting and/or can be carried out when the fuel cell is switched off after refueling. During the shutdown process, the fuel cell can be in a run-on mode with the engine switched off.
Es sind Ausführungsformen des Verfahrens denkbar, bei denen die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur einmal oder mehrfach durchgeführt wird und das Verfahren dann beendet ist. Um jedoch gewährleisten zu können, dass das mindestens eine Ventilmittel nach abgeschlossener Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur vorschriftsmäßig schließt, erweist es sich als vorteilhaft, wenn in der Steuereinheit ein SOLL-Druck-Bereich auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit bei geschlossener Funktionsstellung des Ventilmittels nach einer Zeitspanne nach Abschluss der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur hinterlegt ist, wobei durch die Steuereinheit ein Druckabfall des IST-Drucks des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit erfasst wird und wobei ein erneuter Durchlauf der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur durch die Steuereinheit initiiert wird, wenn der durch die Steuereinheit erfasste IST-Druck nach Ablauf der Zeitspanne oberhalb des SOLL-Druck-Bereichs angesiedelt ist.Embodiments of the method are conceivable in which the valve defrosting procedure is carried out once or several times and the method is then ended. However, in order to be able to ensure that the at least one valve means closes correctly after the valve means de-icing procedure has been completed, it proves to be advantageous if in the control unit there is a TARGET pressure range on the downstream side of the valve unit when the functional position of the valve means is closed after a Time period after completion of the valve means de-icing procedure is stored, wherein a pressure drop in the actual pressure of the fluid on the downstream side of the valve unit is detected by the control unit and a new run through of the valve means de-icing procedure is initiated by the control unit when the ACTUAL pressure recorded by the control unit is above the TARGET pressure range after the period of time has elapsed.
Wenn die Ventilmittel geschlossen sind und die Brennstoffzelle Fluid verbraucht fällt der IST-Druck um einen bestimmten Betrag innerhalb der Zeitspanne ab. Wenn eines der Ventilmittel nicht dicht ist, fällt der IST-Druck nicht oder nur sehr langsam ab. Dieses ist für die Steuereinheit derart interpretierbar, dass zumindest eines der Ventilmittel undicht ist.When the valve means are closed and the fuel cell consumes fluid, the ACTUAL pressure drops by a certain amount within the period of time. If one of the valve means is not tight, the actual pressure does not drop or only drops very slowly. This can be interpreted by the control unit in such a way that at least one of the valve means is leaking.
Wenn solchenfalls durch die Steuereinheit erfasst wird, dass der IST-Druck nach Ablauf der Zeitspanne den SOLL-Druckbereich überschreitet, spricht dieses dafür, dass das Ventilmittel der Ventileinheit nicht vollständig dicht ist. Hierdurch kann nach wie vor Fluid durch das Ventilmittel der Ventileinheit strömen, wodurch ein Druckabfall des IST-Drucks nach Ablauf der Zeitspanne zu gering ist, um im SOLL-Druck-Bereich angesiedelt zu sein.If the control unit detects that the ACTUAL pressure exceeds the TARGET pressure range after the period of time has elapsed, this indicates that the valve means of the valve unit is not completely sealed. As a result, fluid can still flow through the valve means of the valve unit, whereby a pressure drop in the ACTUAL pressure after the period of time has elapsed is too small to be in the TARGET pressure range.
Das Ventilmittel kann grundsätzlich ein beliebiges Ventilmittel umfassen, das durch die Steuereinheit ansteuerbar und von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und zurück überführbar ist. Das Verfahren lässt sich einfach und kostengünstig durchführen, wenn das mindestens eine Ventilmittel ein Magnetventil umfasst, das durch die Steuereinheit durch elektrisches Bestromen der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführbar ist und das durch die Steuereinheit wieder zurück in die geschlossenen Funktionsstellung überführbar ist oder im unbestromten Zustand automatisch in die geschlossenen Funktionsstellung überführt wird.The valve means can basically comprise any valve means that can be controlled by the control unit and can be moved from the closed functional position to the open functional position and back. The method can be carried out simply and cost-effectively if the at least one valve means comprises a solenoid valve, which can be converted into the open functional position by the control unit by electrically energizing the closed functional position and which can be converted back into the closed functional position by the control unit or in the de-energized state State is automatically transferred to the closed functional position.
Solchenfalls ist das Ventilmittel durch Bestromen von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführbar und im unbestromten Zustand automatisch geschlossen.In this case, the valve means can be transferred from the closed functional position to the open functional position by energizing it and is automatically closed in the de-energized state.
Darüber hinaus lässt sich eine Enteisung des Ventilmittels weiter verbessern, wenn die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur ein Erhöhen und/oder ein Senken des Massestroms des durch das Ventilmittel der Ventileinheit fließenden Fluids umfasst.In addition, de-icing of the valve means can be further improved if the valve means de-icing procedure involves increasing and/or a Lowering the mass flow of the fluid flowing through the valve means of the valve unit.
Darüber hinaus ist es bei einer Weiterbildung der beiden letztgenannten Ausführungsformen denkbar, dass das Erhöhen und/oder Senken des Drucks und/oder des Massedurchsatzes des durch das mindestens eine Ventilmittel fließenden Fluids einmalig erfolgt oder mindestens zweimal erfolgt.In addition, in a further development of the last two embodiments, it is conceivable that the increasing and/or lowering of the pressure and/or the mass flow rate of the fluid flowing through the at least one valve means occurs once or at least twice.
Durch die zuvor beschriebenen Maßnahmen, nämlich durch das Erhöhen und/oder Senken des Drucks und/oder des Massedurchsatzes des durch das mindestens eine Ventilmittel fließenden Fluids, ist ein Entfernen von Partikeln, insbesondere von vereister Restfeuchte, aus dem Ventilmittel, verbesserbar.The measures described above, namely by increasing and/or lowering the pressure and/or the mass flow rate of the fluid flowing through the at least one valve means, can improve the removal of particles, in particular frozen residual moisture, from the valve means.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Kraftfahrzeug und das Fluidspeichersystem lediglich einen einzigen Fluidtank umfasst. Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform des Fluidspeichersystems vorgesehen, dass das Fluidspeichersystem mindestens zwei, insbesondere mindestens drei Ventileinheiten umfasst, die jeweils an einem eigenen Fluidtank oder die an einem gemeinsamen Fluidtank angeordnet sind, und dass das Fluidspeichersystem mindestens eine Verteilereinheit umfasst, in die die mindestens zwei Ventileinheiten, insbesondere mindesten drei Ventileinheiten, in einem Verteilerabschnitt der Verteilereinheit einmünden, durch die das einmündende Fluid an einen Verbraucher weiterleitbar ist und in der das Sensormittel im Verteilerabschnitt angeordnet ist, wobei der durch das Sensormittel erfasste IST-Druck des Fluids im Verteilerabschnitt der Verteilereinheit erfasst wird.In principle, it is conceivable that the motor vehicle and the fluid storage system only comprise a single fluid tank. In addition, in one embodiment of the fluid storage system it is provided that the fluid storage system comprises at least two, in particular at least three, valve units, each of which is arranged on its own fluid tank or on a common fluid tank, and that the fluid storage system comprises at least one distribution unit into which the at least two valve units, in particular at least three valve units, open into a distribution section of the distribution unit, through which the flowing fluid can be passed on to a consumer and in which the sensor means is arranged in the distribution section, the actual pressure of the fluid detected by the sensor means in the distribution section of the distribution unit is recorded.
Über den Verteilerabschnitt sind alle drei Fluidtanks durch Fluid betankbar sowie über den Verteilerabschnitt mit einem gemeinsamen Verbraucher in Fluidverbindung bringbar.All three fluid tanks can be filled with fluid via the distributor section and can be brought into fluid connection with a common consumer via the distributor section.
Wenn das Sensormittel im Verteilerabschnitt der Verteilereinheit angeordnet ist, kann das Fluidspeichersystem bauteilreduziert ausgebildet sein. Solchenfalls kann ein und dasselbe Sensormittel zum Prüfen und Ansteuern der Ventilmittel verwendet werden.If the sensor means is arranged in the distributor section of the distributor unit, the fluid storage system can be designed with reduced components. In such a case, one and the same sensor means can be used to check and control the valve means.
Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur ein gemeinsames und gleichzeitiges oder ein separates und nacheinander erfolgendes Überführen von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossene Funktionsstellung der Ventilmittel der mindestens zwei Ventileinheiten, insbesondere die Ventilmittel der mindestens drei Ventileinheiten, umfasst, wobei nach einem Überführen eines Ventilmittels einer Ventileinheit von der geöffneten Funktionsstellung in der geschlossene Funktionsstellung ein Ventilmittel einer weiteren Ventileinheit von der geöffneten Funktionsstellung in der geschlossene Funktionsstellung überführt wird, oder wenn die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur ein separates und nacheinander erfolgendes Durchlaufen der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur der Ventilmittel der mindestens zwei Ventileinheiten, insbesondere der Ventilmittel der mindestens drei Ventileinheiten, umfasst, wobei nach Beenden der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur einer Ventileinheit mit der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur einer weiteren Ventileinheit begonnen wird.In a further development of the last-mentioned embodiment, it proves to be advantageous if the valve means de-icing procedure involves a joint and simultaneous or a separate and successive transfer from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position of the valve means of the at least two valve units , in particular the valve means of the at least three valve units, wherein after a valve means of a valve unit has been transferred from the open functional position to the closed functional position, a valve means of a further valve unit is transferred from the open functional position to the closed functional position, or if the valve means de-icing Procedure comprises a separate and successive passage through the valve means de-icing procedure of the valve means of the at least two valve units, in particular the valve means of the at least three valve units, wherein after completion of the valve means de-icing procedure of one valve unit with the valve means de-icing procedure of another Valve unit is started.
Wenn im Rahmen der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur alle Ventilmittel gemeinsam und gleichzeitig von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführt werden, kann die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden. Wenn im Rahmen der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur die einzelnen Ventilmittel separat und nacheinander von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung wieder zurück überführt werden, ist ein Feststellen, ob und welches Ventilmittel gegebenenfalls keine ausreichende Dichtigkeit umfasst, vereinfacht.If, as part of the valve means de-icing procedure, all valve means are transferred together and simultaneously from the closed functional position to the open functional position, the valve means de-icing procedure can be carried out within a short time. If, as part of the valve means de-icing procedure, the individual valve means are transferred back separately and one after the other from the closed functional position to the open functional position, it is easier to determine whether and which valve means does not contain sufficient tightness.
Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass zunächst von einer ersten Ventileinheit das Ventilmittel von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück überführt wird und hieran direkt anschließend ein Ventilmittel einer weiteren Ventileinheit.In this case, it is conceivable, for example, that the valve means is first transferred from the closed functional position to the open functional position and back again by a first valve unit and then directly followed by a valve means of another valve unit.
Darüber hinaus kann auch lediglich ein einziges Ventilmittel einer Ventileinheit mehrmalig von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück überführt werden, bevor ein Ventilmittel einer weiteren Ventileinheit mehrmals von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführt wird. Die Ventilmittel der Ventileinheiten, die nicht oder derzeit nicht die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur durchlaufen, befinden sich hierbei in der geschlossenen Funktionsstellung.In addition, only a single valve means of a valve unit can be transferred from the closed functional position to the open functional position and back again several times before a valve means of another valve unit is transferred several times from the closed functional position to the open functional position. The valve means of the valve units that are not or are not currently undergoing the valve means de-icing procedure are in the closed functional position.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass nach dem Überführen des Ventilmittels in die geschlossene Funktionsstellung unmittelbar die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur der nächsten Ventileinheit beginnt. Um jedoch einen ausreichenden Druckabfall der miteinander in Fluidverbindung stehenden Ventileinheiten auf der Verbraucherseite der Ventileinheiten herstellen zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur ein separates und nacheinander erfolgendes Durchlaufen der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur der Ventilmittel der mindestens zwei Ventileinheiten, insbesondere der Ventilmittel der mindestens drei Ventileinheiten, umfasst und wenn nach Beenden der Ventil-Enteisungs-Prozedur einer Ventileinheit und dem Beginn der Ventil-Enteisungs-Prozedur einer weiteren Ventileinheit eine Übergangs-Zeitspanne, insbesondere mindestens zwei Sekunden, insbesondere mindestens fünf Sekunden, insbesondere mindesten zehn Sekunden, liegt. In principle, it is conceivable that after the valve means has been transferred to the closed functional position, the valve means de-icing procedure of the next valve unit begins immediately. However, in order to be able to produce a sufficient pressure drop between the valve units that are in fluid communication with one another on the consumer side of the valve units, it proves to be advantageous if the valve means de-icing procedure involves a separate and successive passage through the valve means de-icing procedure of the valve means of the at least two Valve units, especially the Valve means of the at least three valve units, and if after completion of the valve de-icing procedure of a valve unit and the beginning of the valve de-icing procedure of a further valve unit, a transition period of time, in particular at least two seconds, in particular at least five seconds, in particular at least ten seconds , lies.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Fluidspeichersystem mit mindestens einem Fluidtank, in dem ein Fluid unter Druck bevorratbar oder bevorratet ist, mit mindestens einer Ventileinheit, die am Fluidtank angeordnet ist und die einen Versorgungspfad, entlang dem Fluid aus dem Fluidtank durch die Ventileinheit in Richtung eines Verbrauchers strömbar ist, sowie einen Betankungspfad umfasst, durch den Fluid zum Befüllen des Fluidtanks durch die Ventileinheit in den Fluidtank strömbar ist, wobei im Versorgungspfad mindestens ein ansteuerbares Ventilmittel angeordnet ist, das von einer geöffneten Funktionsstellung, in der Fluid durch das Ventilmittel strömbar ist, in eine geschlossenen Funktionsstellung überführbar ist, in der ein Durchströmen des Ventilmittels blockiert ist, und mit mindestens einer Steuereinheit, durch die das Ventilmittel der Ventileinheit zum Öffnen und Schließen ansteuerbar ist, wobei das Fluidspeichersystem mit einem Verfahren mit den zuvor genannten Schritten betreibbar ist.In addition, the object is achieved by a fluid storage system with at least one fluid tank, in which a fluid can be stored or stored under pressure, with at least one valve unit which is arranged on the fluid tank and which has a supply path along which fluid from the fluid tank through the valve unit in Direction of a consumer can be flowed, as well as a refueling path through which fluid for filling the fluid tank can flow through the valve unit into the fluid tank, at least one controllable valve means being arranged in the supply path, which can flow from an open functional position in which fluid can flow through the valve means is, can be moved into a closed functional position in which flow through the valve means is blocked, and with at least one control unit through which the valve means of the valve unit can be controlled for opening and closing, the fluid storage system being operable using a method with the aforementioned steps .
Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Fluidspeichersystem mindestens drei Ventileinheiten und mindestens eine Verteilereinheit umfasst, die einen Verteilerabschnitt umfasst, in den die drei Verteilereinheiten einmünden und in dem ein Sensormittel angeordnet ist.In addition, it proves to be advantageous if the fluid storage system comprises at least three valve units and at least one distribution unit, which comprises a distribution section into which the three distribution units open and in which a sensor means is arranged.
Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eines der Ventilmittel der Ventileinheit ein Magnetventil umfasst, das durch die Steuereinheit von der der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und wieder zurück in die geschlossene Funktionsstellung überführbar ist.Finally, it proves to be advantageous if at least one of the valve means of the valve unit comprises a solenoid valve which can be moved by the control unit from the closed functional position to the open functional position and back again to the closed functional position.
Im zweiten Strömungspfad kann ein oder mehrere Rückschlagventile vorgesehen sein, die beim Befüllen des Fluidtanks durch die Ventileinheit geöffnet sind und einen Rückfluss vom Fluidtank entgegen der Einströmrichtung des Betankungspfads einen Durchfluss verhindern.One or more check valves can be provided in the second flow path, which are opened when the fluid tank is filled by the valve unit and prevent a backflow from the fluid tank against the inflow direction of the refueling path.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Fluidspeichersystems und des Verfahrens.Further features, details and advantages of the invention result from the attached patent claims, from the graphic representation and subsequent description of a preferred embodiment of the fluid storage system and the method.
In der Zeichnung zeigt:
-
1 Eine schematische Darstellung eines Fluidspeichersystems; -
2 Eine Detailansicht einer Ventileinheit eines Fluidtanks des Fluidspeichersystems gemäß1 ; -
3 Ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; -
4 Ein graphischer Druckverlauf des IST-Drucks des Fluids in Abhängigkeit der Funktionsstellung der Ventilmittel der Ventileinheiten.
-
1 A schematic representation of a fluid storage system; -
2 A detailed view of a valve unit of a fluid tank of the fluid storage system according to1 ; -
3 A schematic flow diagram of a method according to the invention; -
4 A graphical pressure curve of the actual pressure of the fluid depending on the functional position of the valve means of the valve units.
Darüber hinaus umfasst das Fluidspeichersystem 2 drei Ventileinheiten 6, von denen jeweils eine Ventileinheit 6 an einem Fluidtank 4 angeordnet ist. Die Ventileinheiten 6 umfassen jeweils einen Versorgungspfad 10, entlang dem Fluid aus dem Fluidtank 4 durch die Ventileinheit 6 in Richtung eines Verbrauchers 12 strömbar ist. Bei dem Verbraucher 12 kann es sich beispielsweise um eine Brennstoffzelle handeln.In addition, the
Darüber hinaus umfassen die Ventileinheiten 6 jeweils einen Betankungspfad 14, durch den Fluid zum Befüllen des Fluidtanks 4 durch die Ventileinheit 6 in den Fluidtank 4 strömbar ist. In dem Versorgungspfad 10 ist mindestens ein ansteuerbares Ventilmittel 16 angeordnet, das von einer geschlossenen Funktionsstellung, in der ein Durchströmen des Ventilmittels 16 blockiert ist, in eine geöffnete Funktionsstellung überführbar ist, in der Fluid durch das Ventilmittel 16 strömbar ist.In addition, the
Darüber hinaus umfasst das Fluidspeichersystem 2 eine Steuereinheit 18, durch die das Ventilmittel 16 der Ventileinheit 6 zum Öffnen und Schließen ansteuerbar ist.In addition, the
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen die Ventilmittel 16 jeweils Magnetventile, die durch elektrisches Bestromen von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung und in einem unbestromten Zustand automatisch zurück in die geschlossene Funktionsstellung überführt werden.In the exemplary embodiment shown in the figures, the valve means 16 each include solenoid valves, which are automatically transferred from the closed functional position to the open functional position by electrical current and back to the closed functional position in a de-energized state.
Die drei Ventileinheiten 6 münden bei dem in
- In einem ersten
Schritt 100 werden dieFluidtanks 4 mit Fluid befüllt. Das Beenden des Befüllens der Fluidtanks 4, insbesondere das Beenden des Betankungsvorgangs,wird im Schritt 100 festgestellt.
- In a
first step 100, thefluid tanks 4 are filled with fluid. The completion of the filling of thefluid tanks 4, in particular the completion of the refueling process, is determined instep 100.
Nach Erfassen des Beendens des Betankungsvorgangs der Fluidtanks 4 wird eine Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur 100 durchgeführt. In einem ersten Schritt 101 wird hierbei ein Ventilmittel 16 einer ersten Ventileinheit 6 von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung überführt. Im Schritt 101a kann solchenfalls das Ventilmittel 16 in der geöffneten Funktionsstellung maximal 2 Sekunden, insbesondere maximal 5 Sekunden, insbesondere maximal 10 Sekunden verharren, bevor es in die geschlossene Funktionsstellung zurück überführt wird. Zurück in der geschlossenen Funktionsstellung, wird durch die Steuereinheit 18 ein Druckabfall des IST-Drucks des Fluids auf der stromabwärtigen Seite der Ventileinheit 6 seit dem Überführen des Ventilmittels 16 in die geschlossene Funktionsstellung durch das Sensormittel 24 erfasst. Wenn der Druckabfall einen in der Steuereinheit 18 hinterlegten Wert erreicht oder überschreitet, wird das Ventilmittel 16 zurück in die geöffnete Funktionsstellung überführt. Hierbei umfasst der in der Steuereinheit 18 hinterlegte Wert beispielsweise 30 bar.After detecting the completion of the refueling process of the
Nachdem das Ventilmittel 16 der ersten Ventileinheit 6 dreimal geöffnet und wieder geschlossen wurde, ist bei dem in
Wenn die Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur im Schritt 101b bei dem Ventilmittel 16 der zweiten Ventileinheit 6 abgeschlossen ist, wird in einem Schritt 101c ein Ventilmittel 16 einer dritten Ventileinheit 6 der Ventilmittel-Enteisungs-Prozedur unterworfen. Bei dem Wechsel von den Schritten 101a auf 101b und von 101b auf 101c kann eine Übergangs-Zeitspanne vorgesehen sein, beispielsweise 2 Sekunden, beispielsweise 5 Sekunden, beispielsweise mindestens 10 Sekunden.When the valve means de-icing procedure is completed in
Nachdem die Schritte 101a, 101 b und 101c durchlaufen sind, kann bei dem in
Hierbei verläuft die Zeit von links nach rechts. Zu Beginn sind alle Ventilmittel 16 der Ventileinheiten 6 geöffnet. Dann werden zuerst alle drei Ventile geschlossen und es kommt zum ersten Druckabfall da die Brennstoffzelle H2 verbraucht. Danach ist immer nur ein Ventilmittel 16 einer Ventileinheit 6 in einer in der geöffneten oder in der geschlossenen Funktionsstellung. Mit dem Überführen des Ventilmittels 16 von der geöffneten Funktionsstellung in die geschlossene Funktionsstellung ist ersichtlich, dass der IST-Druck 30 einen Druckabfall erleidet. Mit erneutem Überführen von der geschlossenen Funktionsstellung in die geöffnete Funktionsstellung, wird zumindest nahezu wieder der Ausgangsdruck erreicht.Time runs from left to right. At the beginning, all valve means 16 of the
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen im Rahmen des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the claims and in the drawing may be essential both individually and in any combination in the implementation of the invention in its various embodiments within the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 22
- FluidspeichersystemFluid storage system
- 44
- FluidtankFluid tank
- 66
- VentileinheitValve unit
- 1010
- Versorgungspfadsupply path
- 1212
- Verbraucherconsumer
- 1414
- BetankungspfadRefueling path
- 1616
- VentilmittelValve means
- 1818
- SteuereinheitControl unit
- 2020
- VerteilereinheitDistribution unit
- 2222
- Verteilerabschnittdistribution section
- 2424
- SensormittelSensor means
- 2626
- Einlassinlet
- 2828
- DruckregelelementPressure control element
- 3030
- IST-Druck ACTUAL pressure
- 100-101c100-101c
- VerfahrensschritteProcedural steps
Claims (10)
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Publication Number | Publication Date |
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DE (1) | DE102022207388A1 (en) |
WO (1) | WO2024017546A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2425110C3 (en) | 1973-05-31 | 1979-04-05 | Royal Industries, Inc., Pasadena, Calif. (V.St.A.) | Device for storing and drying a pressurized fluid, in particular for vehicle compressed air brake systems |
DE112011100838B4 (en) | 2010-03-09 | 2018-01-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High pressure gas supply system and fuel cell system |
DE102018124176A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and control method for this |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5474104A (en) * | 1995-01-17 | 1995-12-12 | Superior Valve Company | Refueling check valve for compressed natural gas powered vehicles |
JP6834880B2 (en) * | 2017-09-21 | 2021-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | Tank mounting device |
JP6848784B2 (en) * | 2017-09-22 | 2021-03-24 | トヨタ自動車株式会社 | Tank mounting device |
DE102020112830A1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-11-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Control unit and method for operating a pressure vessel valve of a pressure vessel |
-
2022
- 2022-07-19 DE DE102022207388.6A patent/DE102022207388A1/en active Pending
-
2023
- 2023-06-15 WO PCT/EP2023/066165 patent/WO2024017546A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2425110C3 (en) | 1973-05-31 | 1979-04-05 | Royal Industries, Inc., Pasadena, Calif. (V.St.A.) | Device for storing and drying a pressurized fluid, in particular for vehicle compressed air brake systems |
DE112011100838B4 (en) | 2010-03-09 | 2018-01-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High pressure gas supply system and fuel cell system |
DE102018124176A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and control method for this |
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