DE102017223652A1 - Pressure vessel with two crossing conductor layers in fiber-reinforced layer as well as process - Google Patents
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Abstract
Hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter 100 zur Speicherung von Brennstoff. Der Druckbehälter umfasst: i) mindestens eine faserverstärkte Schicht 120; ii) mindestens eine erste Leiterschicht 132 mit mehrere erste Leiter A,B,C,D; und iii) mindestens eine zweite Leiterschicht 134 mit mehrere zweite Leiter 1,2,3,4. Die erste Leiterschicht 132 und die zweite Leiterschicht 134 umgeben zumindest bereichsweise die faserverstärkte Schicht 120. Die ersten Leiter A,B,C,D sind gegenüber den zweiten Leiter 1,2,3,4 elektrisch isoliert. Die ersten Leiter A,B,C,D kreuzen die zweiten Leiter 1,2,3,4 zumindest bereichsweise. Die ersten Leiter A,B,C,D und die zweiten Leiter 1,2,3,4 sind mit einem Steuergerät verbindbar ausgeführt.Technology disclosed herein relates to a pressure vessel 100 for storing fuel. The pressure vessel comprises: i) at least one fiber reinforced layer 120; ii) at least one first conductor layer 132 having a plurality of first conductors A, B, C, D; and iii) at least one second conductor layer 134 having a plurality of second conductors 1, 2, 3, 4. The first conductor layer 132 and the second conductor layer 134 surround the fiber-reinforced layer 120 at least in regions. The first conductors A, B, C, D are electrically insulated from the second conductors 1, 2, 3, 4. The first conductors A, B, C, D intersect the second conductors 1, 2, 3, 4 at least in regions. The first conductors A, B, C, D and the second conductors 1,2,3,4 are designed to be connectable to a control unit.
Description
Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff. Ferner betrifft die hier offenbarte Technologie ein Verfahren zur Detektion einer Beschädigung einer faserverstärkten Schicht eines Druckbehälters.The technology disclosed herein relates to a pressure vessel for storing fuel. Further, the technology disclosed herein relates to a method of detecting damage to a fiber reinforced layer of a pressure vessel.
Druckbehälter als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen beispielsweise zur Speicherung von unter Umgebungstemperaturen gasförmige Brennstoffe. Solche Druckbehälter umfassen eine faserverstärkte Schicht, die den Großteil der Drucklasten trägt. Kommt es aufgrund von thermischer oder mechanischer Einwirkung (z.B. Steinschlag) zu einer Beschädigung der faserverstärkten Schicht, so wirkt sich dies negativ auf die Festigkeit des Druckbehälters aus. Insbesondere mechanische Einwirkung auf den Drucktank können derzeit nur durch visuelle Inspektion festgestellt werden. Es besteht ein Bedürfnis, Onboard-Diagnosesysteme bereitzustellen, die eine mechanische Einwirkung auf den Druckbehälter erkennen. Ferner besteht ein Bedürfnis, dass ein thermisches Druckentlastungsventil zuverlässig auslöst.Pressure vessels as such are known in the art. They serve, for example, for storing gaseous fuels at ambient temperatures. Such pressure vessels include a fiber reinforced layer that carries most of the pressure loads. If damage occurs to the fiber reinforced layer due to thermal or mechanical action (e.g., stone chipping), it will adversely affect the strength of the pressure vessel. In particular, mechanical action on the pressure tank can currently only be detected by visual inspection. There is a need to provide on-board diagnostic systems that detect mechanical impact on the pressure vessel. Further, there is a need that a thermal pressure relief valve reliably triggers.
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie ein Onboard-Diagnosesystem bereitzustellen, welches mechanische Einwirkung auf den Druckbehälter zuverlässig erkennt, bevorzugt ohne dass hierzu vergleichsweise viel Bauraum bzw. Baugewicht benötigt wird. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to suggest an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed here to provide an on-board diagnostic system which reliably detects mechanical action on the pressure vessel, preferably without the need for comparatively much space or structural weight. Other preferred objects may result from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The object (s) is / are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims are preferred embodiments.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Druckbehältersystem für ein Kraftfahrzeug (z.B. Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge). Das Druckbehältersystem dient zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Das Druckbehältersystem kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Ein solches Druckbehältersystem umfasst mindestens einen Druckbehälter.The technology disclosed herein relates to a pressure vessel system for a motor vehicle (e.g., automobiles, motorcycles, utility vehicles). The pressure vessel system is used to store under ambient conditions gaseous fuel. The pressure vessel system can be used, for example, in a motor vehicle that is operated with compressed natural gas (CNG) or liquefied (LNG) natural gas or with hydrogen. Such a pressure vessel system comprises at least one pressure vessel.
Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein.The pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel (= CcH2) or a high-pressure gas vessel (= CGH2).
Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch nominal working pressure oder NWP genannt) von ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von ca. 700 barü oder mehr zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges liegen.High pressure gas containers are configured to store fuel substantially at ambient temperatures at a nominal operating pressure (also called nominal working pressure or NWP) of about 350 bar (= overpressure versus atmospheric pressure), more preferably about 700 barg or more. A cryogenic pressure vessel is suitable to store the fuel at the aforementioned operating pressures even at temperatures well below the operating temperature of the motor vehicle.
Der Druckbehälter kann einen Liner umfassen. Der Liner bildet den Hohlkörper aus, in dem der Brennstoff gespeichert ist. Der Liner kann beispielsweise aus Aluminium oder Stahl oder aus deren Legierungen hergestellt sein. Ferner bevorzugt kann der Liner aus einem Kunststoff hergestellt sein. Es kann ebenso auch ein linerloser Druckbehälter vorgesehen sein.The pressure vessel may include a liner. The liner forms the hollow body in which the fuel is stored. The liner may for example be made of aluminum or steel or of their alloys. Further preferably, the liner may be made of a plastic. It may also be provided a linerless pressure vessel.
Der Druckbehälter umfasst mindestens eine faserverstärkte Schicht. Die faserverstärkte Schicht kann einen Liner zumindest bereichsweise bevorzugt vollständig umgeben. Die faserverstärkte Schicht wird oft auch als Laminat bzw. Ummantelung oder Armierung bezeichnet. Nachstehend wird meistens der Begriff „faserverstärkte Schicht“ verwendet. Als faserverstärkte Schicht kommen i.d.R. faserverstärkte Kunststoffe (auch FVK bzw. FKV abgekürzt) zum Einsatz, bspw. kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) und/oder glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK). Die faserverstärkte Schicht umfasst zweckmäßig in einer Kunststoffmatrix eingebettete Verstärkungsfasern. Insbesondere Matrixmaterial, Art und Anteil an Verstärkungsfasern sowie deren Orientierung können variiert werden, damit sich die gewünschten mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften einstellen. Bevorzugt werden Endlosfasern als Verstärkungsfasern eingesetzt, die durch Wickeln und/oder Flechten aufgebracht werden können. Die faserverstärkte Schicht weist i.d.R. mehrere Schichtlagen auf.The pressure vessel comprises at least one fiber-reinforced layer. The fiber-reinforced layer may preferably completely surround a liner at least in regions. The fiber reinforced layer is often referred to as a laminate or armor. Hereinafter, the term "fiber-reinforced layer" is usually used. As a fiber reinforced layer i.d.R. Fiber-reinforced plastics (also abbreviated to FVK or FKV), for example carbon fiber reinforced plastics (CFRP) and / or glass fiber reinforced plastics (GRP). The fiber-reinforced layer suitably comprises reinforcing fibers embedded in a plastic matrix. In particular, matrix material, type and proportion of reinforcing fibers and their orientation can be varied so that the desired mechanical and / or chemical properties are established. Preferably, continuous fibers are used as reinforcing fibers, which can be applied by winding and / or braiding. The fiber reinforced layer has i.d.R. several layers on.
Die faserverstärkte Schicht weist i.d.R. Kreuz- und Umfangslagen auf. Um axiale Spannungen zu kompensieren, werden über die gesamte Wickelkernoberfläche Kreuzlagen (engl. helical layers) gewickelt bzw. geflochten. Im i.d.R. zylindrischen Umfangsbereich sind i.d.R. sogenannte Umfangslagen (engl. „hoop layers“) vorgesehen, die für eine Verstärkung in Umfangsrichtung sorgen. Die Umfangslagen verlaufen in Umfangsrichtung U des Druckbehälters und sind in einem Winkel von ca. 90° (+/- 5°) zur Druckbehälterlängsachse A-A orientiert.The fiber reinforced layer has i.d.R. Cross and peripheral layers on. In order to compensate for axial stresses, cross layers (helical layers) are wound or braided over the entire winding core surface. In the i.d.R. cylindrical peripheral area are i.d.R. so-called "hoop layers", which provide for a reinforcement in the circumferential direction. The circumferential positions extend in the circumferential direction U of the pressure vessel and are oriented at an angle of about 90 ° (+/- 5 °) to the pressure vessel longitudinal axis A-A.
Der Druckbehälter umfasst mindestens eine erste Leiterschicht mit mehreren ersten elektrischen Leiter. Ferner umfasst der Druckbehälter mindestens eine zweite Leiterschicht mit mehrere zweiten elektrischen Leiter. Die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht umgeben zumindest bereichsweise die faserverstärkte Schicht. Beispielsweise können die Leiterschichten nach dem Aufbringen der faserverstärkten Schicht mit denselben Verfahren, insbesondere mit derselben Maschine aufgebracht werden, insbesondere durch Wickeln bzw. Flechten. Bevorzugt umgeben die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht zumindest im Mittelbereich des Druckbehälters die faserverstärkte Schicht vollständig. Der Mittelbereich ist dabei der Bereich zwischen den Polkappen bzw. zwischen den Domen des Druckbehälters. In der Regel hat der Druckbehälter im Mittelbereich bzw. Mantelbereich einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser. Die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht sind zweckmäßig unterschiedlich weit radial entfernt von der Druckbehälterlängsachse. Besonders bevorzugt sind die hier offenbarte erste Leiterschicht und zweite Leiterschicht im verbauten Zustand zumindest bereichsweise übereinanderliegend bzw. überlappend angeordnet.The pressure vessel comprises at least a first conductor layer with a plurality of first electrical conductors. Furthermore, the pressure vessel comprises at least one second conductor layer with a plurality of second electrical conductor. The first conductor layer and the second conductor layer at least partially surround the fiber-reinforced layer. For example, after the application of the fiber-reinforced layer, the conductor layers can be applied by the same method, in particular by the same machine, in particular by winding or braiding. The first conductor layer and the second conductor layer preferably completely surround the fiber-reinforced layer at least in the middle region of the pressure vessel. The central region is the area between the polar caps or between the domes of the pressure vessel. In general, the pressure vessel in the middle region or jacket region has a substantially constant diameter. The first conductor layer and the second conductor layer are expediently at different radial distances from the pressure vessel longitudinal axis. In the installed state, the first conductor layer and the second conductor layer disclosed here are particularly preferably arranged one above the other or overlapping at least in regions.
Gemäß der hier offenbarten Technologie sind die ersten Leiter und die zweiten Leiter an ein Steuergerät direkt oder indirekt verbindbar bzw. verbunden bzw. anschließbar.According to the technology disclosed herein, the first conductors and the second conductors are connectable or connectable to a controller directly or indirectly.
Die Leiter können aus jedem geeigneten elektrisch leitenden Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Metall bzw. einer Metalllegierung (z.B. Kupfer, Aluminium, etc). Bevorzugt sind dabei die ersten elektrischen Leiter im ausgerollten bzw. abgewickelten Zustand der ersten Leiterschicht jeweils in einer ersten Ebene angeordnet. Die einzelnen ersten Leiter sind zweckmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Insbesondere sind die ersten Leiter elektrisch isoliert voneinander angeordnet. Gleichsam können in die zweiten elektrischen Leiter im ausgerollten bzw. abgewickelten Zustand der zweiten Leiterschicht jeweils in einer zweiten Ebene angeordnet sein, wobei die einzelnen zweiten Leiter zueinander beabstandet angeordnet sein können. Insbesondere sind die zweiten Leiter elektrisch isoliert voneinander angeordnet. In einer Ausgestaltung sind die ersten elektrischen Leiter und/oder zweiten elektrischen Leiter jeweils auf eine erste Folie bzw. eine zweite Folie gedruckt.The conductors may be made of any suitable electrically conductive material, such as a metal or a metal alloy (e.g., copper, aluminum, etc.). In this case, the first electrical conductors in the unrolled or unwound state of the first conductor layer are preferably each arranged in a first plane. The individual first conductors are expediently arranged at a distance from one another. In particular, the first conductors are arranged electrically insulated from one another. Similarly, can be arranged in the second electrical conductor in the unwound or developed state of the second conductor layer in each case in a second plane, wherein the individual second conductors can be arranged spaced from each other in the second electrical conductor. In particular, the second conductors are arranged electrically isolated from each other. In one embodiment, the first electrical conductors and / or second electrical conductors are each printed on a first film or a second film.
Zweckmäßig sind ferner die ersten Leiter jeweils elektrisch isoliert von den zweiten Leiter. Hierzu kann beispielsweise ein Isolationsmaterial zwischen den ersten Leiter und den zweiten Leiter angeordnet sein. Dabei sind die einzelnen ersten und zweiten Leiter elektrisch isoliert voneinander ausgeführt. Insbesondere kann das Isolationsmaterial bzw. die Isolationsschicht zwischen dem ersten und zweiten Leiter bzw. zwischen der ersten und zweiten Leiterschicht derart ausgebildet sein, dass sich die Isolationsschicht bei einer mechanischen Einwirkung auf die Oberfläche des Druckbehälters elastisch und/oder plastisch verformt. Somit kann bei einer mechanischen Einwirkung, beispielsweise durch Steinschlag, ein erster Leiter in elektrischen Kontakt gebracht werden mit einem zweiten Leiter.Suitably, furthermore, the first conductors are each electrically insulated from the second conductor. For this purpose, for example, an insulating material between the first conductor and the second conductor may be arranged. The individual first and second conductors are electrically isolated from each other. In particular, the insulating material or the insulating layer between the first and second conductor or between the first and second conductor layer may be formed such that the insulating layer elastically and / or plastically deformed upon mechanical action on the surface of the pressure vessel. Thus, in a mechanical action, such as by stone chipping, a first conductor can be brought into electrical contact with a second conductor.
Die Isolationsschicht kann Aussparungen aufweisen. Die Aussparungen können insbesondere an den Kreuzungspunkten von ersten und zweiten Leiter vorgesehen sein. Bevorzugt sind diese Aussparungen ausschließlich an Kreuzungspunkten vorgesehen, so dass die Isolierschicht an anderen Bereich im Mittelbereich isoliert. Die Aussparungen bzw. die Isolationsschicht können insbesondere derart gestaltet sein, dass bei normalen Betrieb, also wenn keine Fehlfunktion des Druckbehälters vorliegt, die sich im Kreuzungspunkt kreuzenden einzelnen ersten und zweiten elektrischen Leiter der ersten und zweiten Leiterschicht nicht kontaktieren (mithin also durch die Aussparung voneinander isoliert sind). Liegt indes eine Fehlfunktion vor (thermisches und/oder mechanisches Ereignis oder aber auch gegebenenfalls Tankinnendrücke über den nominalen Betriebsdruck NWP), so kommt es zu einer Verformung, durch die sich die kreuzenden ersten und zweiten Leiter im Kreuzungspunkt kontaktieren. Dies kann von dem hier offenbarten Steuergerät erfasst werden. In einer Ausgestaltung können die elektrischen Leiter elektrisch leitende Vorsprünge aufweisen, die in die Aussparung hineinragen.The insulation layer may have recesses. The recesses may be provided in particular at the crossing points of the first and second conductors. Preferably, these recesses are provided exclusively at crossing points, so that the insulating layer is insulated at another area in the central area. The recesses or the insulating layer may in particular be designed such that during normal operation, ie when there is no malfunction of the pressure vessel, the intersecting at the intersection of individual first and second electrical conductors of the first and second conductor layer does not contact (thus therefore by the recess from each other are isolated). However, if there is a malfunction (thermal and / or mechanical event or possibly also internal tank pressures on the nominal operating pressure NWP), then there is a deformation through which contact the crossing first and second conductors at the intersection. This can be detected by the controller disclosed herein. In one embodiment, the electrical conductors may have electrically conductive projections which project into the recess.
Die erste Leiterschicht bzw. die zweite Leiterschicht können ferner ein Trägermaterial aufweisen. Das Trägermaterial ist das Leiter-Matrixmaterial der Leiterschicht und dient zur Positionierung der einzelnen Leiter in der jeweiligen Leiterschicht. Das Trägermaterial erfüllt somit dieselbe Funktion wie das Matrixmaterial der faserverstärkten Schicht.The first conductor layer or the second conductor layer may further comprise a carrier material. The carrier material is the conductor matrix material of the conductor layer and serves to position the individual conductors in the respective conductor layer. The carrier material thus fulfills the same function as the matrix material of the fiber-reinforced layer.
Besonders bevorzugt können die Isolationsschicht und/oder das Trägermaterial einen Schmelzpunkt aufweisen, der mindestens 5 % oder mindestens 20 % oder mindestens 30 % oder mindestens 40 % unter dem Schmelzpunkt vom Harzmaterial der faserverstärkten Schicht liegt. Besonders bevorzugt können die Isolationsschicht und/oder das Trägermaterial einen Schmelzpunkt aufweisen zwischen 90 °C und 150 °C und besonders bevorzugt zwischen 90 °C und 110 °C. Kommt es nun zu einer lokalen Wärmeeinwirkung auf den Druckbehälter, die beabstandet zur thermischen Druckentlastungseinrichtung stattfindet, so schmilzt dort lokal zunächst die Isolationsschicht bzw. das Trägermaterial der ersten und zweiten Leiterschicht, noch bevor das Matrixmaterial der faserverstärkten Schicht schmilzt. Durch das Wegschmelzen vom Isolationsmaterial bzw. Trägermaterial kommt es zum elektrischen Kontakt zwischen einzelnen ersten und zweiten Leiter. Dies wird wiederum vom hier offenbarten Steuergerät erfasst, welches daraufhin die hier offenbarten Schutzmaßnahmen alternativ oder zusätzlich zur hier offenbarten Druckentlastungseinrichtung einleiten kann. Insbesondere kann hierzu das Druckbehältersystem eine der folgenden Schutzmaßnahmen durchführen:
- - Schließen des mindestens einen Tankabsperrventils vom Druckbehältersystem;
- - Herunterfahren des Brennstoffzellensystems;
- - Verhinderung der Betankung des mindestens einen Druckbehälters;
- - Druckentlasten des mindestens einen Druckbehälters;
- - Einstellen des Fahrbetriebs;
- - Aktivierung einer Löschanlage; und/oder
- - Ausgeben eines Warnhinweises an den Fahrzeugführer, an einen fahrzeugexternen Dritten, andere Fahrzeuge oder intelligenter Infrastruktur.
- Closing the at least one tank stop valve from the pressure vessel system;
- - shutting down the fuel cell system;
- Preventing the refueling of the at least one pressure vessel;
- - pressure relief of the at least one pressure vessel;
- - setting the driving operation;
- - Activation of an extinguishing system; and or
- - Issue a warning to the driver, to a third party external to the vehicle, to other vehicles or to an intelligent infrastructure.
Gemäß der hier offenbarten Technologie kreuzen die ersten Leiter der ersten Leiterschicht die zweiten Leiter der zweiten Leiterschicht zumindest bereichsweise. Besonders bevorzugt sind in beiden Leiterschichten über die gesamte Schicht die ersten und zweiten Leiter zueinander kreuzen angeordnet. Bevorzugt verlaufen die ersten Leiter senkrecht zu den zweiten Leiter. Mithin bilden also die ersten Leiter und zweiten Leiter ein Netz von Metallleiter aus, welches zumindest im Mittelteil die faserverstärkte Schicht umgeben kann. Bevorzugt sind die zweiten Leiter zumindest im Mittelteil im Wesentlichen in Richtung der Druckbehälterlängsachse A-A orientiert. Besonders bevorzugt sind die ersten Leiter zumindest im Mittelteil im Wesentlichen in Umfangsrichtung U vom Druckbehälter angeordnet. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass es auch zu kleinen Abweichungen von dieser idealisierten Lage kommen kann, die jedoch für die Funktion der ersten und zweiten Leiter irrelevant ist.According to the technology disclosed here, the first conductors of the first conductor layer at least partially intersect the second conductors of the second conductor layer. Particularly preferably, the first and second conductors are arranged to intersect one another in both conductor layers over the entire layer. Preferably, the first conductors are perpendicular to the second conductor. Thus, therefore, the first conductor and second conductor form a network of metal conductors, which can surround the fiber-reinforced layer at least in the middle part. Preferably, the second conductors are oriented at least in the middle part substantially in the direction of the pressure vessel longitudinal axis A-A. Particularly preferably, the first conductors are arranged at least in the central part substantially in the circumferential direction U from the pressure vessel. The term "substantially" in this context means that there may also be small deviations from this idealized position, which, however, is irrelevant to the function of the first and second conductors.
Bevorzugt ist jeder erste Leiter kürzer als der Gesamtumfang vom Druckbehälter. Ferner bevorzugt ist jeder zweite Leiter kürzer als die Summe von Druckbehälterlänge und zweimal der Druckbehälterradius (bzw. Druckbehälterdurchmesser). Besonders bevorzugt sind also die einzelnen ersten und zweiten Leiter nicht mehrfach um den Druckbehälter gewickelt. Vorteilhaft kann somit exakter der Ort und/oder die Größe der mechanischen und/oder thermischen Einwirkung bestimmt werden.Preferably, each first conductor is shorter than the total circumference of the pressure vessel. Further preferably, each second conductor is shorter than the sum of the pressure vessel length and twice the pressure vessel radius (or pressure vessel diameter). Particularly preferably, therefore, the individual first and second conductors are not wound several times around the pressure vessel. Advantageously, the location and / or the magnitude of the mechanical and / or thermal action can thus be determined more accurately.
In einer Ausgestaltung kann eine zusätzliche Deckschicht vorgesehen sein, insbesondere eine faserverstärkte Schicht, die die äußere Leiterschicht der ersten und zweiten Leiterschicht bedeckt.In one embodiment, an additional cover layer may be provided, in particular a fiber-reinforced layer which covers the outer conductor layer of the first and second conductor layer.
Besonders bevorzugt münden die zweiten Leiter unmittelbar benachbart zu einer thermischen Druckentlastungseinrichtung, so dass durch ein lokales thermisches Ereignis auf die Druckbehälteroberfläche einwirkende Wärmeenergie schneller zur thermischen Druckentlastungseinrichtung transportiert wird. Der Begriff „unmittelbar benachbart“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die zweiten Leiter direkt an der Druckentlastungseinrichtung oder in einem geringen Abstand (z.B. kleiner als 5% oder 1% der Druckbehälterlänge) zur Druckentlastungseinrichtung enden, beispielsweise indem sie dort in einem Anschlusselement aufgenommen sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung können die Enden der zweiten Leiter wärmeleitend mit der thermischen Druckentlastungseinrichtung verbunden sein. Vorteilhaft kann somit im Falle eines thermischen Ereignisses schneller eine Druckentlastung des Druckbehälters herbeigeführt werden. Die Druckentlastungsvorrichtung umfasst mindestens eine thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung, auch Thermal Pressure Release Device bzw. TPRD genannt, ist i.d.R. benachbart zum Druckbehälter vorgesehen. Bei Hitzeeinwirkung (z.B. durch Flammen) wird durch das TPRD der im Druckbehälter gespeicherte Brennstoff in die Umgebung abgelassen. Die Druckentlastungseinrichtung lässt den Brennstoff ab, sobald die Auslösetemperatur des TPRDs überschritten wird (=wird thermisch aktiviert). Es können ferner Auslöseleitungen vorgesehen sein. Ein solches System zur thermischen Druckentlastung ist beispielsweise in der
Bevorzugt umfasst das hier offenbarte Druckbehältersystem bzw. der hier offenbarten Druckbehälter mindestens ein erstes Anschlusselement, welches mit den ersten Leiter elektrisch verbunden ist bzw. elektrisch verbindbar ist. Ferner bevorzugt umfasst der hier offenbarten Druckbehälter bzw. das hier offenbarte Druckbehältersystem mindestens ein zweites Anschlusselement, welches mit den zweiten Leiter elektrisch verbunden ist bzw. elektrisch verbindbar ist. Das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement wiederum sind mit einem Steuergerät verbunden bzw. verbindbar. Das erste bzw. zweite Anschlusselement kann in einer Ausgestaltung ein Verbindungsstecker sein, über die die ersten oder zweiten Leiter jeweils an das Steuergerät angeschlossen werden. Das Steuergerät und das erste bzw. zweite Anschlusselement sind insbesondere eingerichtet, eine Spannung gleichzeitig an den Enden der ersten bzw. zweiten Leiter anzulegen, insbesondere
- i) selektiv an einzelne erste Leiter der mehreren ersten Leiter und
- ii) selektiv an einzelne zweite Leiter der mehreren zweiten Leiter.
- i) selectively to individual first conductors of the plurality of first conductors and
- ii) selectively to individual second conductors of the plurality of second conductors.
Das Steuergerät ist ferner eingerichtet, mindestens ein Signal, insbesondere Messsignal, auszuwerten, welches aus der elektrischen Spannung zwischen den einzelnen ersten Leiter und den einzelnen zweiten Leiter resultiert.The control unit is further configured to evaluate at least one signal, in particular measurement signal, which results from the electrical voltage between the individual first conductors and the individual second conductors.
Besonders bevorzugt können mindestens zwei erste Anschlusselemente vorgesehen sein, die jeweils mit einem der beiden Enden der ersten Leiter elektrisch leitend verbunden sind. Bevorzugt mündet also jedes Ende von jedem ersten Leiter in einem ersten Anschlusselement der mindestens zwei ersten Anschlusselemente.Particularly preferably, at least two first connection elements can be provided which are each electrically conductively connected to one of the two ends of the first conductors. Thus, each end of each first conductor preferably leads into a first connection element of the at least two first connection elements.
Besonders bevorzugt können mindestens zwei zweite Anschlusselemente vorgesehen sein, die jeweils mit einem der beiden Enden der zweiten Leiter elektrisch leitend verbunden sind. Bevorzugt mündet also jedes Ende von jedem zweiten Leiter in einem zweiten Anschlusselement der mindestens zwei zweiten Anschlusselemente. Die ersten bzw. zweiten Anschlusselemente können jeweils in einem Bauteil vereint sein.Particularly preferably, at least two second connection elements can be provided, which are each electrically conductively connected to one of the two ends of the second conductors. Thus, each end of each second conductor preferably leads into a second connection element of the at least two second connection elements. The first and second connection elements can each be combined in one component.
Das hier offenbarte System umfasst ferner mindestens ein Steuergerät. Das Steuergerät ist u.a. eingerichtet, die hier offenbarten Verfahrensschritte durchzuführen. Hierzu kann das Steuergerät basierend auf bereitgestellten Signalen die Aktuatoren des Systems zumindest teilweise und bevorzugt vollständig regeln (engl. closed loop control) oder steuern (engl. open loop control). Das Steuergerät kann zumindest das Druckbehältersystem beeinflussen. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät auch in einem anderen Steuergerät mit integriert sein, z.B. in einem übergeordneten oder nebengeordneten Steuergerät. Das Steuergerät kann mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeuges interagieren.The system disclosed herein further includes at least one controller. The control unit is u.a. set up to perform the process steps disclosed herein. For this purpose, based on signals provided, the control unit can regulate the actuators of the system at least partially and preferably completely (closed loop control) or control (open loop control). The controller may affect at least the pressure vessel system. Alternatively or additionally, the control unit may also be integrated in another control unit, e.g. in a higher-level or secondary control unit. The control unit can interact with further control devices of the motor vehicle.
Das Steuergerät und das erste bzw. zweite Anschlusselement sind insbesondere eingerichtet, eine Spannung an den Enden der ersten bzw. zweiten Leiter anzulegen, insbesondere
- i) an den beiden Enden einzelner erster Leiter der mehreren ersten Leiter, und/oder
- ii) an den beiden Enden einzelner zweiter Leiter der mehreren zweiten Leiter.
- i) at the two ends of the individual first conductor of the plurality of first conductors, and / or
- ii) at the two ends of individual second conductors of the plurality of second conductors.
Das Steuergerät kann insbesondere eingerichtet sein, mindestens ein Signal, insbesondere ein Messsignal, auszuwerten, welches aus der elektrischen Spannung resultiert
- i) zwischen den beiden Enden der einzelnen ersten Leiter, und/oder
- ii) zwischen den beiden Enden der einzelnen zweiten Leiter.
- i) between the two ends of the individual first conductors, and / or
- ii) between the two ends of each second conductor.
Das Steuergerät kann insbesondere eingerichtet sein, eine Schutzmaßnahme einzuleiten, falls die Auswertung des Signals indikativ ist für eine thermische und/oder mechanische Beschädigung des Druckbehälters ist. Die Schutzmaßnahme kann mindestens eine der folgenden Maßnahmen umfassen:
- - Schließen des mindestens einen Tankabsperrventils vom Druckbehältersystem;
- - Herunterfahren des Brennstoffzellensystems;
- - Verhinderung der Betankung des mindestens einen Druckbehälters;
- - Druckentlasten des mindestens einen Druckbehälters;
- - Einstellen des Fahrbetriebs; und/oder
- - Ausgeben eines Warnhinweises an den Fahrzeugführer, an einen fahrzeugexternen Dritten, andere Fahrzeuge oder intelligenter Infrastruktur.
- Closing the at least one tank stop valve from the pressure vessel system;
- - shutting down the fuel cell system;
- Preventing the refueling of the at least one pressure vessel;
- - pressure relief of the at least one pressure vessel;
- - setting the driving operation; and or
- - Issue a warning to the driver, to a third party external to the vehicle, to other vehicles or to an intelligent infrastructure.
Das mindestens eine Signal, das aus der angelegten Spannung resultiert, kann beispielsweise indikativ sein für einen elektrischen Widerstand, Induktivität und/oder Kapazität oder allgemein für eine elektrische Impedanzsein. Bevorzugt kann die angelegte Spannung bzw. Spannungsdifferenz und/oder der Strom zeitlich veränderlich sein, (z.B. verschiedene Frequenzen und/oder unterschiedliche Polaritäten). Die Bestimmung komplexer Widerstände ist dem Fachmann geläufig.For example, the at least one signal resulting from the applied voltage may be indicative of electrical resistance, inductance and / or capacitance, or generally electrical impedance. Preferably, the applied voltage or voltage difference and / or the current may be time varying (e.g., different frequencies and / or different polarities). The determination of complex resistors is familiar to the person skilled in the art.
Das aus der Spannung resultierende Signal kann jeglicher Art sein. Beispielsweise kann es auch ein Bussignal, insbesondere ein codiertes Bussignal sein. Beispielsweise kann ein Bussignal über die ersten und/oder zweiten Leiter übertragen werden, wobei das elektrische Kontaktieren der Leiter (=Kurzschluss) auswertbar ist.The signal resulting from the voltage can be of any kind. For example, it may also be a bus signal, in particular a coded bus signal. For example, a bus signal over the first and / or second conductor are transmitted, wherein the electrical contacting of the conductors (= short circuit) can be evaluated.
Zweckmäßig kann das aus der angelegten Spannung resultierende Signal ein analoges Signal sein, welches durch mindestens einen Multiplexer und/oder mindestens einen Analog/digital-Wandler in ein digitales Signal umgewandelt wird, welches indikativ ist für die Position des Kreuzungspunktes der Leiter, die sich elektrisch kontaktieren. Bevorzugt wird dieses digitale Signal über ein Bussystem (bevorzugt ein Controller Area Network Bus) übertragen bzw. eine Einrichtung ist eingerichtet dieses zu übertragen.Suitably, the signal resulting from the applied voltage may be an analog signal which is converted by at least one multiplexer and / or at least one analog-to-digital converter into a digital signal which is indicative of the position of the intersection of the conductors which are electrically to contact. This digital signal is preferably transmitted via a bus system (preferably a controller area network bus) or a device is set up to transmit this.
Das Steuergerät kann eingerichtet sein, zur Auswertung des mindestens einen Messsignals das Messsignal mit mindestens einem Grenzwert zu vergleichen. Beispielsweise kann ein erster Grenzwert indikativ sein für eine mechanische und/oder thermische Beschädigung des Druckbehälters. Legt das Steuergerät beispielsweise eine Spannung zwischen einem einzelnen ersten Leiter und einem einzelnen zweiten Leiter an, und stellt das Steuergerät fest, dass die Impedanz, insbesondere der Widerstand geringer ist als eine Grenzimpedanz, insbesondere ein Grenzwiderstand, so geht das Steuergerät davon aus, dass der einzelne erste Leiter den einzelnen zweiten Leiter elektrisch kontaktiert. Dies ist aber nur möglich, wenn die erste bzw. zweite Leiterschicht von außen mechanisch und/oder thermisch geschädigt wurde. In diesem Fall kann das Steuergerät mindestens eine der hier offenbarten Schutzmaßnahmen ergreifen.The control unit can be set up to compare the measurement signal with at least one limit value in order to evaluate the at least one measurement signal. For example, a first limit may be indicative of mechanical and / or thermal damage to the pressure vessel. For example, if the controller applies a voltage between a single first conductor and a single second conductor, and the controller determines that the impedance, in particular the resistance, is less than a limit impedance, in particular a limit resistance, then the controller assumes that the single first conductor electrically contacts the single second conductor. However, this is only possible if the first or second conductor layer was mechanically and / or thermally damaged from the outside. In this case, the controller may take at least one of the protective measures disclosed herein.
Wird die Spannung zwischen einzelnen ersten und zweiten Leiter angelegt und die daraus resultierende Impendanz, insbesondere der resultierende Widerstand erfasst, so kann die Beschädigung und bevorzugt auch das Ausmaß der Beschädigung des Druckbehälters erfasst werden. Wird indessen eine Spannung zwischen den beiden Enden eines einzelnen Leiters der ersten und zweiten Leiter angelegt und die Impedanz, insbesondere der resultierende Widerstand, zwischen diesen beiden Enden erfasst, so kann diese Information zur Überprüfung des Systems genutzt werden. Etwaige schlafende Fehler des Druckbehältersystems (z.B. Bruch eines Leiters während der Montage, etc.) können somit erfasst werden. Wird ein schlafender Fehler des Systems erkannt, so kann der Fahrzeugnutzer oder ein Dritter entsprechend informiert werden.If the voltage is applied between the individual first and second conductors and the resulting impedance, in particular the resulting resistance, is detected, the damage, and preferably also the extent of damage to the pressure vessel, can be detected. However, if a voltage is applied between the two ends of a single conductor of the first and second conductors and the impedance, in particular the resulting resistance, detected between these two ends, this information can be used to check the system. Any dormant errors of the pressure vessel system (e.g., breakage of a conductor during assembly, etc.) may thus be detected. If a dormant error of the system is detected, the vehicle user or a third party can be informed accordingly.
Den einzelnen ersten und zweiten Leiter können spezifische Adressen zugeordnet sein, die jeden einzelnen der ersten und zweiten Leiter eindeutig identifiziert. Mithin wird also jede Leiter-Adresse nur einmal vergeben. Das hier offenbarte Steuergerät kann eingerichtet sein, jeden einzelnen ersten und zweiten Leiter anhand der Adresse zu identifizieren. Insbesondere kann das hier offenbarte Steuergerät eingerichtet sein, die Adresse des ersten und zweiten Leiter zu erfassen, an denen eine Spannung zur Auswertung des Messsignals angelegt wird. Ferner kann das Steuergerät eingerichtet sein, anhand der Adressen der sich elektrisch kontaktierenden ersten und zweiten Leiter den Ort der mechanischen und/oder thermischen Einwirkung zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät eingerichtet sein, die Anzahl an sich gleichzeitig elektrisch kontaktierenden ersten und zweiten Leiter zu erfassen.The individual first and second conductors may be assigned specific addresses that uniquely identify each one of the first and second conductors. Thus, each ladder address is assigned only once. The controller disclosed herein may be configured to identify each individual first and second conductor based on the address. In particular, the control device disclosed here can be set up to detect the address of the first and second conductors to which a voltage for evaluating the measurement signal is applied. Furthermore, the control unit can be set up to detect the location of the mechanical and / or thermal action on the basis of the addresses of the electrically contacting first and second conductors. Alternatively or additionally, the controller may be configured to detect the number of first and second conductors electrically contacting each other simultaneously.
Das Druckbehältersystem kann ferner mindestens ein Überwachungsmodul umfassen. Das Überwachungsmodul kann beispielsweise einen Analog-Digital Wandler umfassen, der ein mithilfe des mindestens einen ersten Anschlusselementes und/oder das mindestens einen zweiten Anschlusselementes generierten Analogsignal in ein digitales Signal umwandelt. Vorteilhaft kann das Modul mindestens einen Multiplexer umfassen. Der Multiplexer kann ausgebildet sein, die Messsignale der einzelnen ersten und/oder zweiten Leiter zu erfassen und diese analogen Signale dann dem Analog-Digital-Wandler zu senden. Eine solche Einheit kann beispielsweise als Analog Digital Converter Modul (ADC-Modul) bezeichnet werden. Das mindestens eine Überwachungsmodul ist in der Regel über einen Datenbus mit mindestens einem Steuergerät verbunden. Als Datenbus kann hier beispielsweise eingesetzt werden: Serial Peripheral Interface (SPI), aber ohne Chip-Select, isoSPI, Controller Area Network (CAN), FlexRay, MOST, Local Interconnect Network (LIN), Ethernet.The pressure vessel system may further comprise at least one monitoring module. The monitoring module can, for example, comprise an analog-to-digital converter which converts an analog signal generated by means of the at least one first connection element and / or the at least one second connection element into a digital signal. Advantageously, the module may comprise at least one multiplexer. The multiplexer may be configured to detect the measurement signals of the individual first and / or second conductors and then to send these analog signals to the analog-to-digital converter. Such a unit may be referred to, for example, as an Analog Digital Converter Module (ADC module). The at least one monitoring module is usually connected via a data bus with at least one control unit. The following data buses can be used here: Serial Peripheral Interface (SPI), but without Chip-Select, isoSPI, Controller Area Network (CAN), FlexRay, MOST, Local Interconnect Network (LIN), Ethernet.
Die hier offenbarte Technologie betrifft gleichsam ein Verfahren zur Detektion einer Beschädigung einer faserverstärkten Schicht eines Druckbehälters, insbesondere des hier offenbarten Druckbehälters bzw. des hier offenbarten Druckbehältersystems, umfassend die Schritte:
- - Anlegen einer elektrischen Spannung an elektrischen Leiter, wobei die elektrischen Leiter elektrisch isoliert voneinander sind, falls kein mechanisches und/oder thermisches Ereignis vorliegt, wobei die elektrischen Leiter die faserverstärkte Schicht zumindest bereichsweise umgeben, und wobei sich die elektrischen Leiter im Mittelbereich M des Druckbehälters kreuzen;
- - direktes oder indirektes Erfassen der Impedanz, insbesondere des elektrischen Widerstandes zwischen den elektrischen Leitern; und
- - Einleiten insbesondere von einer der hier offenbarten Schutzmaßnahmen, falls die Impedanz, insbesondere der elektrische Widerstand, geringer ist als eine Grenzimpedanz, insbesondere ein Grenzwiderstand.
- - Applying an electrical voltage to electrical conductors, wherein the electrical conductors are electrically isolated from each other, if no mechanical and / or thermal event is present, wherein the electrical conductors surround the fiber-reinforced layer at least partially, and wherein the electrical conductors in the central region M of the pressure vessel cross;
- - Direct or indirect detection of the impedance, in particular of the electrical resistance between the electrical conductors; and
- Introduce, in particular, one of the protective measures disclosed here if the impedance, in particular the electrical resistance, is less than a limit impedance, in particular a limiting resistance.
Bevorzugt kann die Impedanz, insbesondere der elektrische Widerstand, auch während der Betankung erfasst werden. Während der Betankung dehnt sich der Druckbehälter aufgrund des hohen Innendrucks vergleichsweise stark aus. Diese Ausdehnung kann schon zu einer Verformung der Isolationsschicht führen, wobei die Isolationsschicht bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass im normalen Betrieb bzw. bei einer normalen Betankung sich kreuzenden Leiter nicht elektrisch kontaktieren, sondern nur im Überdruckfall. Sofern sich im Bauraum des Druckbehälters ein Stein festgesetzt hat, kann dieser sich während der Betankung aufgrund der Ausdehnung des Druckbehälters in die faserverstärkte Schicht bohren. Eine solche mechanische Beschädigung kann detektiert werden, sofern die Impedanz, insbesondere der elektrische Widerstand, auch während der Betankung erfasst wird. Preferably, the impedance, in particular the electrical resistance, can also be detected during refueling. During refueling, the pressure vessel expands comparatively strong due to the high internal pressure. This expansion can already lead to a deformation of the insulating layer, wherein the insulating layer is preferably designed such that in normal operation or in a normal refueling crossing conductor does not contact electrically, but only in the overpressure case. If a stone has settled in the installation space of the pressure vessel, it can drill into the fiber-reinforced layer during refueling due to the expansion of the pressure vessel. Such mechanical damage can be detected if the impedance, in particular the electrical resistance, is also detected during refueling.
Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach den einzelnen ersten und zweiten Leiter Adressen zugeordnet werden, und wobei anhand der Adressen von sich elektrisch kontaktierenden ersten und zweiten Leiter der Ort der mechanischen und/oder thermischen Einwirkung erfasst wird. Die Adressen sind zweckmäßig der Gestalt, dass sie mittels eines Bussystems übertragbar und von dem Steuergerät auswertbar sind.The method disclosed herein may include the step of assigning addresses to the individual first and second conductors, and detecting the location of the mechanical and / or thermal exposure based on the addresses of electrically first and second conductors. The addresses are expedient in the form that they can be transmitted by means of a bus system and evaluated by the control unit.
Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach die Anzahl an sich gleichzeitig elektrisch kontaktierenden ersten und zweiten Leiter erfasst wird. Das hier offenbarte Verfahren kann ferner den Schritt umfassen, wonach anhand der Anzahl der sich gleichzeitig elektrisch kontaktierenden ersten und zweiten Leiter das Ausmaß der thermischen und/oder mechanischen Einwirkung bestimmt wird. Ferner kann das hier offenbarte Verfahren den Schritt umfassen, wonach abhängig vom Ausmaß und/oder Art der thermischen und/oder mechanischen Einwirkung unterschiedliche Schutzmaßnahmen eingeleitet werden. Ist beispielsweise erfasst worden, dass über die gesamte Oberfläche des Druckbehälters große mechanische Beschädigungen auftreten, so kann eine Weiterfahrt unterbunden werden. Wird indes lediglich an einer Stelle eine kleine Beschädigung detektiert, so kann vorgesehen sein, dass lediglich ein Warnhinweis ausgegeben wird.The method disclosed herein may include the step of detecting the number of first and second conductors electrically contacting each other simultaneously. The method disclosed herein may further comprise the step of determining the extent of thermal and / or mechanical action based on the number of first and second conductors electrically contacting at the same time. Further, the method disclosed herein may include the step of initiating different protection measures depending on the extent and / or type of thermal and / or mechanical action. If, for example, it has been detected that great mechanical damage occurs over the entire surface of the pressure vessel, further travel can be prevented. However, if only a small damage is detected at one point, then it can be provided that only a warning is issued.
Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie die Idee der Integration eines elektrischen „Impact Detectors“, welcher die Schädigung und ihre Lokalisierung automatisch anzeigt. Um die Druckbehälteroberfläche wird hier eine Folie gelegt. Gegebenenfalls kann diese auch in die oberste Lage der Druckbehälterwand bzw. der faserverstärkten Schicht einlaminiert werden. Die Folie umfasst drei Folienkomponenten:In other words, the technology disclosed herein relates to the idea of integrating an electrical "impact detector" that automatically displays the damage and its location. A foil is placed around the pressure vessel surface. Optionally, this can also be laminated in the uppermost layer of the pressure vessel wall or the fiber-reinforced layer. The film comprises three film components:
Die erste Folienkomponente enthält Leiterbahnen in
Die Software bzw. das hier offenbarte Steuergerät wertet die Messungen aus und leitet ggf. eine Schutzreaktion (z.B. Sperrung der Betankung und Warnung) ein. Die Information des „Impact Detectors“ könnte bevorzugt von Werkstätten oder Prüfstellen (z.B. TÜV) ausgelesen und ausgewertet werden. Auch könnte eine permanente automatische Überwachung über Größe einer Schädigung und Anzahl an Schädigungen erfolgen. Werden Grenzwerte überschritten, erfolgt eine Schutzreaktion (z.B. Sperrung der Betankung). Auf diese Weise kann der geschädigte Druckbehälter zeitnah einer Untersuchung zugeführt und die Sicherheit erhöht werden.The software or controller disclosed herein evaluates the measurements and, if necessary, initiates a protection response (e.g., refueling and warning). The information of the "Impact Detector" could preferably be read out and evaluated by workshops or testing centers (for example TÜV). Also, permanent automatic monitoring could be done on the magnitude of damage and number of lesions. If limit values are exceeded, a protective reaction takes place (for example, blockage of refueling). In this way, the damaged pressure vessel can promptly be subjected to an examination and the security can be increased.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Isolationsschicht derart reversibel und bevorzugt elastisch verformbar ist bzw. sich derart reversibel und bevorzugt elastisch verformt, dass zwei sich kreuzende elektrische Leiter nach einem elektrischen Kontakt wieder lösen, insbesondere wenn die mechanische Einwirkung nachlässt. Je nach Ausmaß der Einwirkung könnte entschieden werden, dass der Druckbehälter weiter eingesetzt werden darf.In one embodiment it can be provided that the insulation layer is so reversible and preferably elastically deformable or so reversibly and preferably elastically deformed that two intersecting electrical conductors solve after an electrical contact again, especially if the mechanical action subsides. Depending on the extent of the impact could be decided that the pressure vessel may continue to be used.
Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Anzahl an elektrischen Kontakten über die Zeit erfasst wird. Wird beispielsweise durch einen sich im Fahrzeugboden verklemmten Stein eine schwingende mechanische Einwirkung verursacht, so könnte anhand der Anzahl an elektrischen Kontakten über die Zeit ein solcher Fehlerfall identifiziert werden.Furthermore, it can preferably be provided that the number of electrical contacts via the time is recorded. If, for example, an oscillating mechanical action is caused by a stone jammed in the floor of the vehicle, such an error situation could be identified on the basis of the number of electrical contacts over time.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Querschnittsansicht desDruckbehälters 100 mit den hier offenbarten Leiterschichten132 ,134 ; -
2 eine schematische Ansicht vom DetailA einer Ausgestaltung gemäß der1 ; -
3 eine schematische Ansicht vom DetailA einer weiteren Ausgestaltung gemäß der1 ; und -
4 eine schematische Draufsicht auf abgewickelte Leiterschichten132 ,134 .
-
1 a schematic cross-sectional view of thepressure vessel 100 with the conductor layers disclosed herein132 .134 ; -
2 a schematic view of the detailA an embodiment according to the1 ; -
3 a schematic view of the detailA a further embodiment according to the1 ; and -
4 a schematic plan view of unwound conductor layers132 .134 ,
Die
Die zweiten Leiter
Die
Zwischen der faserverstärkten Schicht
Die
Das Funktionsprinzip ist bei den beiden Ausgestaltung gemäß den
In einer Ausgestaltung kann die Isolationsschicht
Kommt es zu einem lokalen thermischen Ereignis, welches beabstandet von der thermischen Druckentlastungseinrichtung
In einer Ausgestaltung kann das Steuergerät feststellen, dass ein lokales thermisches Ereignis stattfindet. Beispielsweise kann das Steuergerät ein lokales thermisches Ereignis annehmen, falls
- i) aufgrund des geschmolzenen Isolationsmaterials
136 ein elektrischer Kontakt zwischen einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter detektiert wird; - ii) das Kraftfahrzeug nicht betankt wird; und
- iii) das Kraftfahrzeug ruht.
- i) due to the molten insulating
material 136 electrical contact between a first conductor and a second conductor is detected; - (ii) the vehicle is not refueled; and
- iii) the motor vehicle is at rest.
Es sind noch weitere Szenarien vorstellbar, die direkt oder indirekt indikativ sind für ein lokales thermisches Ereignis. Gemäß der hier offenbarten Technologie kann die thermische Druckentlastungseinrichtung
Die
Die ersten Leiter
Die zweiten Leiter
Kommt es nun zu dem thermischen und/oder mechanischen Ereignis
In der
Im Rahmen der hier offenbarten Technologie soll die Größe „Impedanz“ die Größen „Widerstand, Induktivität und/oder Kapazität“ einzeln oder in Kombination umfassen.In the context of the technology disclosed here, the quantity "impedance" should comprise the variables "resistance, inductance and / or capacitance" individually or in combination.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only, and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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