本發(fā)明涉及一種用于運行罐設(shè)備的方法以及一種用于儲存氣體燃料的罐設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、在已知的壓力儲存罐中可以安裝有安全裝置和/或閥。為此，已知具有罐組件的燃料電池系統(tǒng)或用于氣態(tài)介質(zhì)的罐。壓力儲存罐可以配備有閥，以便截止或釋放罐內(nèi)容物。
2、在常見的具有多個氣體罐的氫氣罐系統(tǒng)中(這些氣體罐分別配備有自己的罐閥)，并非所有罐都配備有自己的壓力傳感器。求取罐處的罐料位以及在多個罐時在達到壓力平衡之后的罐料位是值得期待的。
3、在de112006003013b4中描述了一種具有附件和閥的罐，其中，閥固定在附件中。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于運行罐設(shè)備的方法以及根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于儲存氣體燃料的罐設(shè)備。
2、優(yōu)選的擴展方案是從屬權(quán)利要求的主題。
3、本發(fā)明所基于的構(gòu)思是，給出一種用于運行罐設(shè)備的方法以及一種用于儲存氣體燃料的罐設(shè)備，通過該方法和裝置能夠更好地求取罐設(shè)備的儲存狀態(tài)(soc)。
4、可以有利地避免和/或減少在運行期間和在車輛(例如車輛的燃料電池)啟動之后，對于不同的罐壓力確定一個或多個罐容器中的罐料位時的不準確性，例如由于在車輛靜止期間不同的罐加熱/冷卻。
5、根據(jù)本發(fā)明，在用于運行罐設(shè)備的方法中，通過具有傳感器裝置的控制裝置確定氣體管路系統(tǒng)中的氣體壓力并且確定至少一個或多個罐容器中的氣體溫度，其中，一個或多個罐容器連接到氣體管路系統(tǒng)上，其中，控制裝置僅在打開一個罐容器或多個罐容器上的閥裝置之后達到至少一個相應(yīng)的釋放標準以后，才基于傳感器裝置求取罐容器的料位，其中，各罐容器的料位由相應(yīng)罐容器中的氣體溫度和氣體管路系統(tǒng)的氣體壓力求取。
6、根據(jù)方法的一個優(yōu)選實施方式，在打開罐容器上的至少一個閥裝置之后經(jīng)過預(yù)定時間以后滿足釋放標準。
7、根據(jù)方法的一個優(yōu)選實施方式，在打開罐容器上的至少一個閥裝置之后滿足釋放標準，其方式是：求出的壓力梯度在考慮允許偏差的情況下相應(yīng)于氣體管路系統(tǒng)中的預(yù)期的壓力梯度，其中，求取氣體管路系統(tǒng)中的壓力梯度并且在確定預(yù)期的壓力梯度時單獨或組合地考慮以下參量：消耗裝置的取用質(zhì)量流、罐體積、罐中的氣體溫度、管路壓力、環(huán)境溫度。
8、根據(jù)方法的一個優(yōu)選實施方式，在打開罐容器上的至少一個閥裝置之后滿足釋放標準，其方式是：求出的溫度梯度在考慮允許偏差的情況下相應(yīng)于相應(yīng)罐容器中的預(yù)期的溫度梯度，其中，求取罐容器中的溫度梯度并且在確定對于各個罐容器中的氣體的預(yù)期的溫度梯度時單獨或組合地考慮以下參量：消耗裝置的取用質(zhì)量流、一個或所有罐容器的罐體積、罐中的氣體溫度、管路壓力、環(huán)境溫度。
9、根據(jù)方法的一個優(yōu)選實施方式，在打開罐容器上的至少一個閥裝置之后滿足釋放標準，其方式是：求取各罐容器之間的壓力平衡，其中，在確定對于各個罐容器的壓力平衡時，通過相應(yīng)的傳感器測量各個罐壓力，并且最大罐壓力和最小罐壓力之間的差小于預(yù)給定值。
10、根據(jù)方法的一個優(yōu)選實施方式，還包括以下步驟：
11、-識別至少一個閥裝置的打開；
12、-在打開閥裝置之后達到至少一個相應(yīng)的釋放標準以后，利用傳感器裝置求取氣體管路系統(tǒng)中的氣體壓力并且求取至少一個罐容器中的氣體溫度；和
13、-由求出的氣體管路系統(tǒng)中的氣體壓力、求出的各個罐容器中的氣體溫度以及各個罐容器的相應(yīng)體積計算整個氣體儲存系統(tǒng)的儲存狀態(tài)。
14、根據(jù)本發(fā)明，用于儲存氣體燃料的罐設(shè)備包括至少一個罐容器，氣體燃料可填入該罐容器中；每個罐容器有至少一個閥裝置，其中，閥裝置與罐容器連接或布置在該罐容器上，其中，閥裝置設(shè)置為用于允許氣體燃料進入至少一個罐容器中和/或從該罐容器排出和/或切斷罐內(nèi)容物；氣體管路系統(tǒng)中的氣體管路，該氣體管路與至少一個閥裝置連接；帶有傳感器裝置的控制裝置，借助該控制裝置能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，所述傳感器裝置與氣體管路和至少一個罐容器連接或布置在其中并且設(shè)置為用于求取氣體管路中的氣體壓力和至少一個罐容器中的氣體溫度。
15、一個或多個罐容器可以與氣體管路系統(tǒng)一起構(gòu)成氣體儲存系統(tǒng)。
16、根據(jù)罐設(shè)備的一個優(yōu)選實施方式，控制裝置設(shè)置為用于僅在打開罐容器上的閥裝置之后才計算預(yù)定時間。
17、根據(jù)罐設(shè)備的一個優(yōu)選實施方式，該罐設(shè)備包括多個罐容器，這些罐容器與氣體管路和傳感器裝置連接，其中，在打開罐容器上的閥裝置之后的預(yù)定時間以后，罐容器的內(nèi)部壓力能夠在公差范圍內(nèi)彼此平衡。
18、根據(jù)罐設(shè)備的一個優(yōu)選實施方式，控制裝置設(shè)置為用于打開罐容器的閥裝置。
19、氣體管路系統(tǒng)可以用于將氣體燃料供應(yīng)至罐容器，也可以用于將氣體從罐容器輸送至車輛的發(fā)動機或燃料電池。閥裝置可以包括可關(guān)閉的閥，該閥可以電動打開和關(guān)閉。罐之間的壓力平衡可以通過打開罐閥并且將氣體釋放到通向氣體管路系統(tǒng)的供應(yīng)管路上實現(xiàn)。直至假設(shè)的壓力平衡為止的預(yù)定時間可以如此長，使得在車輛驅(qū)動器(例如燃料電池或發(fā)動機的功能)的運行開始之后打開多個罐容器時，氣體管路系統(tǒng)和罐容器中的氣體壓力可以平衡。因此，罐容器的高內(nèi)部壓力可以比另一罐容器的低內(nèi)部壓力向氣體管路釋放更多氣體燃料，直到內(nèi)部壓力已經(jīng)達到平衡，然后兩者(或多個)可以在單位時間內(nèi)釋放相同的量。
20、車輛可以是燃料電池車輛。氣體燃料在此可以是用于運行燃料電池的氣態(tài)氣體，例如氫氣或其他為此可能的氣體。另一方面，氣體燃料也可以是用于氣體運行的車輛的氣體，例如壓縮天然氣(cng)或液化石油氣(lpg)，在此情況下也可以是液化體。
21、傳感器裝置可以包括一個或多個傳感器，通過這些傳感器可以識別罐容器或氣體管路系統(tǒng)中的壓力降低和/或壓力梯度和/或溫度梯度和/或溫度。
22、控制裝置可以與一個或多個罐容器的閥裝置以及傳感器連接并讀取這些傳感器。
23、通過該方法可以在車輛靜止之后實現(xiàn)優(yōu)化的罐料位確定。罐設(shè)備可以使用在氫氣罐系統(tǒng)中并且向燃料電池供給氫氣。
24、根據(jù)方法的一個優(yōu)選實施方式，控制裝置設(shè)置為用于僅在啟動車輛中的燃料電池之后，有利地在打開切換閥之后，才計算整個儲存系統(tǒng)中的直至壓力平衡的預(yù)定時間。
25、一個或多個罐容器與氣體管路系統(tǒng)連接，例如通過通向氣體管路系統(tǒng)中的供應(yīng)管路。供應(yīng)管路可以與相應(yīng)罐容器的閥裝置連接。通常，整個氣體儲存系統(tǒng)(所有罐容器和氣體管路系統(tǒng))的罐料位可以在推斷出氣體儲存系統(tǒng)的壓力平衡之后由氣體管路系統(tǒng)中的壓力隨時間的變化求取。
26、方法也可以具有與罐設(shè)備相關(guān)的特征及其優(yōu)點，反之亦然。
27、參照附圖從下面的描述中得出本發(fā)明的實施方式的其他特征和優(yōu)點。
1.一種用于運行罐設(shè)備(1)的方法，在該方法中，通過具有傳感器裝置(si)的控制裝置(se)確定氣體管路系統(tǒng)(gl)中的氣體壓力，并且確定至少一個或多個罐容器(tb)中的氣體溫度，其中，所述一個或多個罐容器(tb)連接到所述氣體管路系統(tǒng)(gl)上，其中，所述控制裝置僅在打開所述罐容器或所述多個罐容器上的閥裝置之后達到至少一個相應(yīng)的釋放標準以后，才基于所述傳感器裝置求取所述罐容器的料位，其中，相應(yīng)罐容器的料位由所述相應(yīng)罐容器中的氣體溫度和所述氣體管路系統(tǒng)(gl)的氣體壓力求取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在該方法中，在打開所述罐容器上的至少一個閥裝置之后經(jīng)過預(yù)定時間以后滿足所述釋放標準。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，在該方法中，在打開所述罐容器上的至少一個閥裝置之后滿足所述釋放標準，其方式是：求出的壓力梯度在考慮允許偏差的情況下相應(yīng)于所述氣體管路系統(tǒng)中的預(yù)期的壓力梯度，其中，求取所述氣體管路系統(tǒng)中的壓力梯度，并且在確定所述預(yù)期的壓力梯度時單獨或組合地考慮以下參量：消耗裝置的取用質(zhì)量流、罐體積、罐中的氣體溫度、管路壓力、環(huán)境溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，在該方法中，在打開所述罐容器上的至少一個閥裝置之后滿足所述釋放標準，其方式是：求出的溫度梯度在考慮允許偏差的情況下相應(yīng)于相應(yīng)罐容器中的預(yù)期的溫度梯度，其中，求取所述罐容器中的溫度梯度，并且在確定對于各個罐容器中的氣體的預(yù)期的溫度梯度時單獨或組合地考慮以下參量：消耗裝置的取用質(zhì)量流、一個或所有罐容器的罐體積、罐中的氣體溫度、管路壓力、環(huán)境溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，在該方法中，在打開所述罐容器上的至少一個閥裝置之后滿足所述釋放標準，其方式是：求取相應(yīng)罐容器之間的壓力平衡，其中，在確定對于各個罐容器的壓力平衡時通過相應(yīng)的傳感器測量各個罐壓力，并且最大罐壓力和最小罐壓力之間的差小于預(yù)給定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，在該方法中進行以下步驟：
7.一種用于儲存氣體燃料的罐設(shè)備(1)，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的罐設(shè)備(1)，在該罐設(shè)備中，所述控制裝置(se)設(shè)置為用于僅在打開所述罐容器上的閥裝置之后才計算預(yù)定時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的罐設(shè)備(1)，該罐設(shè)備包括多個罐容器(tb1、tb2、tb3、...)，這些罐容器與所述氣體管路(gl)和所述傳感器裝置(si)連接，其中，在打開所述罐容器上的閥裝置之后的預(yù)定時間以后，所述罐容器(tb1、tb2、tb3、...)的內(nèi)部壓力能夠在公差范圍內(nèi)彼此平衡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的罐設(shè)備(1)，在該罐設(shè)備中，所述控制裝置(se)設(shè)置為用于打開所述罐容器(tb1、tb2、tb3、...)的閥裝置(2)。