DE102019116255A1 - Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird - Google Patents

Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird Download PDF

Info

Publication number
DE102019116255A1
DE102019116255A1 DE102019116255.6A DE102019116255A DE102019116255A1 DE 102019116255 A1 DE102019116255 A1 DE 102019116255A1 DE 102019116255 A DE102019116255 A DE 102019116255A DE 102019116255 A1 DE102019116255 A1 DE 102019116255A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
fuel
phase
vehicle
fuel tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019116255.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Bippes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102019116255.6A priority Critical patent/DE102019116255A1/de
Priority to PCT/EP2020/066217 priority patent/WO2020249681A1/de
Priority to EP20732570.5A priority patent/EP3983716A1/de
Publication of DE102019116255A1 publication Critical patent/DE102019116255A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0332—Safety valves or pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/035—Propane butane, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042—Localisation of the removal point
    • F17C2223/043—Localisation of the removal point in the gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/042—Localisation of the removal point
    • F17C2223/046—Localisation of the removal point in the liquid
    • F17C2223/047—Localisation of the removal point in the liquid with a dip tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/032—Control means using computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0408—Level of content in the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0486—Indicating or measuring characterised by the location
    • F17C2250/0491—Parameters measured at or inside the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Kraftstoffversorgungssystem (100) eines Fahrzeuges zur Kraftstoffversorgung einer Energieumwandlungsvorrichtung (200) eines Fahrzeuges mit einem in einem Kraftstoffbehälter (101) gespeicherten verflüssigten gasförmigen Kraftstoff, der im Kraftstoffbehälter (101) in einer Flüssigphase (Kfl) und in einer Gasphase (Kgas) vorliegt und im Kraftstoffbehälter (101) ein Gaspolster bildet.Es ist vorgesehen, dass der Druck des Gaspolsters der Gasphase (Kgas) bis zu dem voraussichtlichen Zeitpunkt eines Betankungsvorgangs auf einen vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck (pMIN) reduziert wird, indem der Energieumwandlungsvorrichtung (200) über die Kraftstoffzuführungsanlage (102) in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitpunktes des Betankungsvorgangs vorrangig Kraftstoff in der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster und nachrangig Kraftstoff in der Flüssigphase (Kfl) zugeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Kraftstoffversorgungssystem eines Fahrzeuges zur Kraftstoffversorgung einer Energieumwandlungsvorrichtung eines Fahrzeuges mit einem in einem Kraftstoffbehälter gespeicherten verflüssigten gasförmigen Kraftstoff, der im Kraftstoffbehälter in einer Flüssigphase und in einer Gasphase vorliegt und im Kraftstoffbehälter ein Gaspolster bildet.
  • LNG (Flüssigerdgas - liquefied natural gas) nimmt im Rahmen der Energiewende als Kraftstoff eine zunehmende Bedeutung ein. Es liegt als tiefkaltes, verflüssigtes Gas im Tank vor. Durch Temperatureinwirkung oder Standzeiten kann es zu einem wesentlichen Druckaufbau überhalb der Flüssigphase kommen. Steigt der Druck zum Beispiel durch längere Standzeiten oder externe Wärmeeinwirkung zu stark an, so wird der Druck des Gaspolsters über eine Druckentlastungsvorrichtung, gängigerweise ein Sicherheitsventil, abgebaut. Hierdurch kommt es zu einem Verlust an Kraftstoff und damit der Einschränkung der Reichweite sowie zusätzlichen Kosten in Form von verlorenem Kraftstoff. Es ist bekannt, eine Kühlung des verflüssigten Gases durch eine Kühlanlage vorzunehmen oder das Gaspolster rückzuverflüssigen oder abzufackeln. Nachteilig ist dabei ein hoher apparativer Aufwand am Fahrzeug und insbesondere der Verlust an Kraftstoff sowie die Freisetzung von Methan, welches gegenüber CO2 ein wesentlich erhöhtes GWP (Global Warming Potential) aufweist.
  • Als druckschriftlicher Stand der Technik ist die Druckschrift DE 10 2006 025 656 B4 interessant. Die Druckschrift offenbart ein Verfahren zum Befüllen und Entleeren eines Kryotanks, der eine Befüll- und Entnahmeeinrichtung mit drei Zugängen zum Innenbehälter aufweist. Diese drei Leitungen sind vom Innenbehälter, durch dessen Ausnehmung, die sich im Wesentlichen innerhalb der Umfangskontur des Innenbehälters befindet und in der auch noch die Wärmesenke untergebracht ist, aus dem Außenbehälter heraus, in den Armaturenbehälter geführt, wobei eine erste Leitung der Entnahme von kryogenem Medium vorwiegend in flüssiger Form aus dem unteren Bereich des Kryotanks dient. Eine zweite Leitung dient der Entnahme von kryogenem Medium vorwiegend in gasförmiger Form aus dem oberen Bereich des Kryotanks und eine dritte Leitung, deren Leitungsende im Kryotank mit einem Diffusor versehen ist, dient zur Rückführung des Mediums als Warmgas in den oberen Bereich des Kryotanks und während der Befüllung des Kryotanks als Befüllleitung. Es werden zudem Betriebsmodi Gasentnahme und Flüssigentnahme mit Druckbereitstellung durch eine Förderpumpe erläutert. Zusammengefasst beschreibt die Druckschrift als Ausgangspunkt der Erfindung ein Fahrzeug mit Entnahmemöglichkeiten für gasförmigen und flüssigen Kraftstoff.
  • Die Druckschrift JP 2016 133 194 A offenbart einen Gastank für ein Fahrzeug, welches mit Entnahmemöglichkeiten für gasförmigen und flüssigen Kraftstoff ausgerüstet ist. Sowohl die flüssige als auch die gasförmige Phase werden der Brennkraftmaschine zugeführt.
  • Die Druckschriften JP 2011 089 596 und JP 2010 144 878 A beschreiben ebenfalls einen Gastank für ein Fahrzeug mit Entnahmemöglichkeiten für gasförmigen und flüssigen Kraftstoff aus dem die flüssige als auch die gasförmige Phase der Brennkraftmaschine zugeführt werden.
  • Schließlich lehrt die Druckschrift DE 10 2014 019 029 A1 noch einen Gastank für ein Fahrzeug, welches auch mit einer Entnahmemöglichkeit für gasförmigen Kraftstoff ausgerüstet ist. Die gasförmige Phase wird in Abhängigkeit von erfassten Parameterwerten einem Verbrennungsmotor zugeführt und verbrannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrzeug mit einem Kraftstoffversorgungssystem zu schaffen, welches bei einem Tankvorgang des Fahrzeuges das Ablassen beziehungsweise Abblasen von gasförmigem Kraftstoff aus dem Gaspolster des Kraftstoffbehälters vermeidet.
  • Teil der Erfindung ist der Betrieb einer Energieumwandlungsvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine oder einer Brennstoffzelle, bei der die Kraftstoffentnahme von gasförmigem Kraftstoff aus dem Gaspolster - wann immer möglich - vorrangig der Entnahme von flüssigem Kraftstoff des verflüssigtes Gases vorgesehen ist, wobei mit anderen Worten nachrangig die Entnahme von flüssigem Kraftstoff zum Betrieb der Energieumwandlungsvorrichtung genutzt wird.
  • Es versteht sich, dass der flüssig aus dem Kraftstoffbehälter entnommene Kraftstoff anschließend als flüssiger Kraftstoff oder als gasförmiger Kraftstoff der Energieumwandlungsvorrichtung zugeführt werden kann.
  • Das heißt, die Energieumwandlungsvorrichtung benötigt zum Betrieb mit flüssigem und gasförmigem Kraftstoff Entnahmemöglichkeiten für gasförmigen Kraftstoff aus dem Gaspolster und für den flüssigen Kraftstoff.
  • Diese getrennten Entnahmemöglichkeiten müssen es ermöglichen, dass der Kraftstoff in unterschiedlichen Aggregatzuständen unabhängig voneinander aus einem Kraftstoffbehälter entnommen werden kann. Zudem ist die Verwendung von flüssigem und gasförmigem Kraftstoff in einem Mischbetrieb zugleich möglich, wie in der Beschreibung näher erläutert ist.
  • Vorgesehen ist, dass eine unabhängige Entnahme von gasförmigem Kraftstoff aus dem Gaspolster und flüssigem Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter erfolgt, wobei solange ein Betrieb der Energiewandlungsvorrichtung alleine mit dem gasförmigen Kraftstoff aus dem Gaspolster erfolgt, bis ein vorgebbares Kriterium vorliegt, welches eine Umschaltung auf die Entnahme von flüssigem Kraftstoff erfordert.
  • Das Kraftstoffversorgungssystem umfasst somit eine Umschaltmöglichkeit, um von gasförmigem Kraftstoff aus dem Gaspolster auf flüssigen Kraftstoff umzuschalten und umgekehrt.
  • Ein Kriterium besteht beispielsweise darin, dass der Druck der gasförmigen Phase im Kraftstoffbehälter unter dem für den angeforderten Lastpunkt benötigten Druck fällt, wonach vorgesehen ist, dass das Fahrzeug entweder durch eine Umschaltung auf den Betrieb mit flüssigem Kraftstoff allein betrieben wird oder bei eingeschränkter Leistung weiterhin nur mit gasförmigem Kraftstoff betrieben wird.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Nutzer diese Wahlmöglichkeit zur Verfügung gestellt wird, wobei vorgesehen ist, dass der Nutzer vorab generell auswählt oder ein Systemoperator dem Nutzer bei Eintreten des jeweiligen Kriteriums jedes Mal die Wahlmöglichkeiten erneut zur Entscheidung vorlegt.
  • Der Betrieb des Fahrzeugs erfolgt somit, wann immer möglich, nicht durch die Entnahme von flüssigem Kraftstoff, sondern durch die Entnahme von gasförmigem Kraftstoff aus dem Gaspolster.
  • Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Gaspolster immer mit minimal möglichem Druck gefahren wird. Die Dampfdruckkurve gibt dabei die Temperatur der flüssigen Phase vor.
  • Durch motorische Maßnahmen oder ein geschicktes Lastmanagement kann der Druck der Gasphase, das heißt des Gaspolsters, möglichst niedrig und damit die Temperatur der flüssigen Phase ebenfalls möglichst niedrig gehalten werden.
  • Durch eine Absenkung des Drucks in der gasförmigen Phase, das heißt des Gaspolsters, durch Entnahme von gasförmigem Kraftstoff wird der Sättigungsdampfdruck unterschritten und eine Verdampfung von flüssigem Kraftstoff setzt ein.
  • Da der Kraftstoffbehälter gegenüber der Umgebung isoliert ist und daher als quasi adiabat betrachtet werden muss, kann durch die Entnahme von Kraftstoff in gasförmiger Phase die Temperatur der flüssigen Phase des Kraftstoffs gesenkt und der Druck des Gaspolsters der Gasphase niedrig gehalten wird. Quasi adiabat bedeutet, dass der Wärmeeintrag in den Kraftstoffbehälter gegenüber der für die Verdampfung nötigen Enthalpie hinreichend klein ist.
  • Die Verdampfungsenthalphie von Erdgas ist gegenüber der Wärmekapazität groß. In Abhängigkeit des Füllstands des Kraftstoffbehälters und des vorliegenden Drucks kann unter Zuhilfenahme dieser Parameter diejenige zu verbrennende Menge aus der Gasphase ermittelt werden, die nötig ist, um die flüssige Phase - unter Berücksichtigung der Lastanforderungen und des niedrigsten möglichen Einspritzdrucks - auf die tiefste mögliche Temperatur herabzukühlen.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Kraftstoffversorgungssystem umfassend einen Kraftstoffbehälter zur Speicherung eines verflüssigten gasförmigen Kraftstoffs, der im Kraftstoffbehälter in einer Flüssigphase und in einer Gasphase vorliegt und im Kraftstoffbehälter ein Gaspolster bildet, wobei der Kraftstoffbehälter Entnahmearmaturen zur getrennten Entnahme der Flüssigphase und der Gasphase und eine Zuführungsarmatur zur Zuführung des verflüssigten gasförmigen Kraftstoffs in den Kraftstoffbehälter sowie eine Kraftstoffzuführungsanlage aufweist, die den Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter einer Energieumwandlungsvorrichtung des Fahrzeuges zumisst.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Entnahmearmaturen und die Kraftstoffzuführungsanlage mit einer Steuereinrichtung in direkter oder indirekter Verbindung stehen, die derart eingerichtet ist, dass der Druck des Gaspolsters der Gasphase bis zu einem voraussichtlichen Zeitpunkt eines Betankungsvorgangs auf einen vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck reduziert ist, indem der Energieumwandlungsvorrichtung über die Kraftstoffzuführungsanlage in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitpunktes des Betankungsvorgangs vorrangig Kraftstoff in der Gasphase aus dem Gaspolster und erst nachrangig Kraftstoff in der Flüssigphase zugeführt wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ein Navigationssystem umfasst, welches steuerungsseitig mit einem ersten Steuergerät oder einem ersten Steuerbaustein und mit Anzeigen in Verbindung steht, wobei ein erstes Anzeigeelement die Entfernung bis zur nächsten Tankstelle des mit dem Kraftstoffversorgungssystem ausgestatteten Fahrzeuges und ein zweites Anzeigeelement die (Rest-)Reichweite des mit dem Kraftstoffversorgungssystem ausgestatteten Fahrzeuges wahlweise
    • • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung mit der Gasphase und der Flüssigphase und/oder
    • • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung mit der Gasphase allein und/oder
    • • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung unter Berücksichtigung der Flüssigphase allein
    angezeigt, die in dem ersten Steuergerät oder einem ersten Steuerbaustein unter Berücksichtigung der Entfernung zur nächsten Tankstelle, die über das Navigationsgerät bereitgestellt wird, berechnet.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Navigationssystem steuerungsseitig mit dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein in Verbindung steht, wobei in dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein die Reichweite bis zur nächsten Tankstelle berechnet wird, und der Vorrang der Kraftstoffzuführung der Gasphase des Kraftstoffs aus dem Gaspolster in einer automatischen Betriebsweise des Fahrzeuges ausgelöst oder in einer manuellen Betriebsweise durch den Nutzer ausgelöst oder in einer telemetrischen Betriebsweise durch einen Operateur fernausgelöst wird.
  • Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fahrzeug in dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein ein Betankungsverhalten registriert und bei der vorrangigen Kraftstoffzuführung der Gasphase des Kraftstoffs aus dem Gaspolster zu der Kraftstoffzuführungsanlage berücksichtigt wird.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein der Steuereinrichtung
    • • eine erfasste Temperatur der Gasphase in dem Kraftstoffbehälter mittels einem Temperatur-Sensor und
    • • ein erfasster Füllstand der Flüssigphase in dem Kraftstoffbehälter mittels einem Füllstands-Sensor und/oder ein erfasster Druck der Flüssigkeit in dem Kraftstoffbehälter mittels eines Drucksensors
    • • ein erfasster Druck der Gasphase in dem Kraftstoffbehälter mittels einem Druck-Sensor
    zugeführt wird, wobei im ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein ferner diejenige Kraftstoffmenge der Gasphase aus dem Gaspolster bestimmt wird, die bis zum voraussichtlichen Zeitpunkt des nächsten Betankungsvorgangs aus dem Gaspolster entnommen werden muss, um in dem Gaspolster den an dem Druck-Sensor messbaren vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck zu gewährleisten.
  • Das Fahrzeug zeichnet sich ferner dadurch aus, dass die Steuereinrichtung ein zweites Steuergerät oder einen zweiten Steuerbaustein umfasst, welches/welcher steuerungsseitig mit den Entnahmearmaturen und der Kraftstoffzuführungsanlage in Verbindung steht, und das/der derart eingerichtet ist, die Entnahme der Gasphase aus dem Gaspolster und der Flüssigphase zu steuern, wobei das zweite Steuergerät oder der zweite Steuerbaustein steuerungsseitig mit dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein in Verbindung steht.
  • Vorgesehen ist bevorzugt, dass die Steuereinrichtung ein drittes Steuergerät oder einen dritten Steuerbaustein umfasst, welches/welcher steuerungsseitig mit einer Energieumwandlungsvorrichtung und dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein verbunden ist, wobei in dem dritten Steuergerät oder dem dritten Steuerbaustein lastpunktanhängig der aktuelle Bedarf der Energieumwandlungsvorrichtung an Kraftstoff ermittelt und dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein mitgeteilt wird.
  • Schließlich umfasst das Fahrzeug in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine computergestützte Benutzerschnittstelle oder Benutzeroberfläche, welche mittels eines vierten Steuergerätes oder eines vierten Steuerbausteines gesteuert wird, wobei das vierte Steuergerät steuerungsseitig mit dem ersten Steuergerät oder dem ersten Steuerbaustein in Verbindung steht, wobei von einem Benutzer über die Benutzeroberfläche der Benutzerschnittstelle wahlweise eine „automatische“ oder eine „manuelle“ oder eine „telemetrische“ Betriebsweise auswählbar ist, wobei
    • • bei einer automatischen Betriebsweise eine automatische vorrangige Nutzung des Kraftstoffes der Gasphase aus dem Gaspolster, oder
    • • bei einer manuellen Betriebsweise eine manuelle vorrangige Nutzung des Kraftstoffes der Gasphase aus dem Gaspolster, oder
    • • bei einer telemetrischen Betriebsweise eine telemetrische vorrangige Nutzung des Kraftstoffes der Gasphase aus dem Gaspolster
    stattfindet.
  • Der Kerngedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kraftstoffversorgung einer Energieumwandlungsvorrichtung eines Fahrzeuges besteht darin, dass in einem Kraftstoffbehälter gespeicherter verflüssigter, gasförmiger Kraftstoff, der im Kraftstoffbehälter in einer Flüssigphase und in einer Gasphase vorliegt und im Kraftstoffbehälter ein Gaspolster bildet, bis zu einem voraussichtlichen Zeitpunkt eines Betankungsvorgangs auf einen vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck reduziert wird, indem der Energieumwandlungsvorrichtung über die Kraftstoffzuführungsanlage in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitpunktes des Betankungsvorgangs vorrangig Kraftstoff in der Gasphase aus dem Gaspolster und erst nachrangig Kraftstoff in der Flüssigphase zugeführt wird.
  • Das Verfahren zeichnet sich weiter bevorzugt dadurch aus, dass eine Reichweite des mit dem Kraftstoffversorgungssystem ausgestatteten Fahrzeuges wahlweise
    • • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung mit der Gasphase und der Flüssigphase und/oder
    • • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung mit der Gasphase allein und/oder
    • • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung unter Berücksichtigung der Flüssigphase allein
    angezeigt wird, die unter Berücksichtigung der Entfernung zur nächsten Tankstelle berechnet wird.
  • Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Reichweite bis zur nächsten Tankstelle berechnet wird, und der Vorrang der Kraftstoffzuführung der Gasphase des Kraftstoffs aus dem Gaspolster in einer automatischen Betriebsweise des Fahrzeuges ausgelöst oder in einer manuellen Betriebsweise durch den Nutzer ausgelöst oder in einer telemetrischen Betriebsweise durch einen Operateur fernausgelöst wird. „automatisch“ oder „manuell“ oder „telemetrisch“, wie in der Beschreibung noch näher erläutert ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahren ist vorgesehen, dass ein Betankungsverhalten eines Nutzers oder verschiedener Nutzer registriert und bei der vorrangigen Kraftstoffzuführung der Gasphase des Kraftstoffs aus dem Gaspolster zu der Kraftstoffzuführungsanlage berücksichtigt wird.
  • Das Verfahren zeichnet sich noch dadurch aus, dass der Kraftstoffzuführungsanlage der Energieumwandlungsvorrichtung mittels der Entnahmearmaturen zur getrennten Entnahme der Flüssigphase und der Gasphase aus dem Kraftstoffbehälter
    • • in einem Wechselbetrieb oder
    • • in einem Mischbetrieb
    Kraftstoff in der Gasphase und/oder der Flüssigphase zugeführt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen einzigen Figur, die ein erfindungsgemäßes Kraftstoffversorgungssystem eines Fahrzeuges zeigt, näher erläutert.
  • Das Kraftstoffversorgungssystem ist gemäß 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 versehen, wobei die Energieumwandlungsvorrichtung mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet ist.
  • Das Kraftstoffversorgungssystem 100 umfasst den Kraftstoffbehälter 101, in dem der verflüssigte gasförmige Kraftstoff Kfl und das sich darüberliegende Gaspolster mithin der Kraftstoff in der gasförmigen Phase Kgas vorliegt.
  • Das erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungssystem 100 ist mit nur einem Temperatur-Sensor 101.1 ausgestattet, der vorzugsweise die Temperatur des verflüssigten Kraftstoffs Kfl in Bodennähe des Kraftstoffbehälters 101 misst.
  • Alternativ kann der Temperatur-Sensor 101.1 entfallen, indem die Ermittlung der Temperatur der flüssigen Kraftstoffphase Kfl (kurz: Flüssigphase) näherungsweise nur durch Kenntnis des Druckes der gasförmigen Kraftstoffphase Kgas (kurz: Gasphase) erfolgt.
  • Dem Kraftstoffbehälter 101 ist ein Temperatur-Sensor 101.2 zur Messung der Temperatur der Gasphase zugeordnet.
  • Dem Kraftstoffbehälter 101 ist ein Füllstands-Sensor 101.3 zur Messung des Füllstandes der Flüssigphase im Kraftstoffbehälter 101 und/oder ein Druck-Sensor 101.7 zur Messung des Druckes und Ermittlung des Füllstandes der Flüssigphase im Kraftstoffbehälter 101 zugeordnet.
  • Mindestens einer der Sensoren 101.3 und/oder 101.7 wird benötigt, um den Füllstand der flüssigen Kraftstoffphase Kfl im Kraftstoffbehälter 101 zu ermitteln.
  • Dem Kraftstoffbehälter 101 ist ferner ein Druck-Sensor 101.4 zur Messung des Druckes der Gasphase im Kraftstoffbehälter 101 zugeordnet.
  • Prinzipiell wird in einer Ausführungsvariante nur der Temperatur-Sensor 101.2 am Boden des Kraftstoffbehälters 101 und der Druck-Sensor 101.4 in der Gasphase sowie die Füllstandsmessung, das heißt der Füllstands-Sensor 101.3 der Flüssigphase im Kraftstoffbehälter 101 benötigt.
  • Wenn der Druck am Behälterboden mithilfe des Druck-Sensors 101.7 der Flüssigphase erfasst wird, so kann in einer anderen Ausführungsvariante auf die Füllstandsmessung mittels eines Füllstands-Sensors 101.3 der Flüssigphase verzichtet werden.
  • Wird in weiteren Ausführungsvarianten jeweils ein geeignetes Modell hinterlegt, reicht
    1. a) ein Druck-Sensor 101.4 für die Gasphase und eine Füllstandsmessung der Flüssigphase mittels des Füllstands-Sensors 101.3 im Kraftstoffbehälter 101 oder
    2. b) ein Temperatur-Sensor 101.2 in der Gasphase und die Füllstandsmessung der Flüssigphase mittels des Füllstands-Sensors 101.3 oder
    3. c) ein Drucksensor 101.4 für die Gasphase und ein Druck-Sensor 101.7 für die Flüssigphase oder
    4. d) ein Druck-Sensor 101.4 für die Gasphase und ein Temperatur-Sensor 101.1. für die Flüssigphase
    aus, um die benötigten Werte zu ermitteln.
  • Bei Fehlen der Füllstandsmessungen gemäß c) und d) wird über den Verbrauch an Kraftstoff über die Einspritzmengen ermittelt, sodass schließlich der Füllstand zumindest näherungsweise vorliegt.
  • Zudem kann der Kraftstoffbehälter 101 eine Vorrichtung (nicht dargestellt) zur Bestimmung der Neigung des Kraftstoffbehälters 101 aufweisen, deren ermittelte Werte mit in die Füllstandsberechnung des Kraftstoffbehälters 101 mit einbezogen werden können, um bei geneigten Fahrzeugpositionen eine fehlerreduzierte Füllstandsbestimmung zu gewährleisten.
  • Dem Kraftstoffbehälter 101 sind zudem Entnahmearmaturen zugeordnet, wobei eine Entnahmearmatur 101.5 zur Entnahme der Gasphase und eine Entnahmearmatur 101.6 zur Entnahme der Flüssigphase angeordnet sind.
  • Die Erfassung der vorgenannten Messwerte sowie die Auswertung der ermittelten Daten sowie die Steuerung der Entnahmearmaturen 101.5. und 101.6 des Kraftstoffversorgungssystems 100 zur Versorgung der Kraftstoffzuführungsanlage 102 kann in einem oder mehreren Steuergeräten erfolgen.
  • Im Ausführungsbeispiel ist ein Steuergerät S2 den Entnahmearmaturen 101.5. und 101.6 und ein Steuergerät S1 den Sensoren 101.2, 101.3, 101.4 des Kraftstoffbehälters 101 zugeordnet.
  • Ein drittes Steuergerät S3, welches der Energieumwandlungsvorrichtung 200 zugeordnet ist, ermittelt im Ausführungsbeispiel den Durchschnitts-Kraftstoffverbrauch der Energieumwandlungsvorrichtung 200 und den aktuellen Bedarf an Kraftstoff Kfl , Kgas getrennt nach Gasphase und Flüssigphase, wobei die Bedarfe lastpunktabhängig (Lastmanagement) ermittelt werden. Das dritte Steuergerät S3 tauscht Daten mit dem ersten Steuergerät S1 aus.
  • Im ersten Steuergerät S1 erfolgt anhand der vorliegenden Daten über die Gasphase diejenige Kraftstoffmenge, die aus dem Gaspolster entnommen werden muss, um in dem Gaspolster einen bestimmten Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck pMIN, zu gewährleisten. Aufgrund des Lastmanagements über das Steuergerät S3 ist es möglich festzustellen, wieviel Kraftstoff in der Gasphase aktuell oder durchschnittlich über die Entnahmearmatur 101.5 entnommen werden kann beziehungsweise der Kraftstoffzuführungsanlage 102 zugeführt werden muss, wobei die Entnahmearmatur 101.5 von dem zweiten Steuergerät S2 entsprechend angesteuert wird, welches mit dem ersten Steuergerät S1 und der Kraftstoffzuführungsanlage 102 im Datenaustausch steht.
  • Sinkt dann der Druck der gasförmigen Phase, wie bereits erläutert, unter den für einen angeforderten Lastpunkt der Energieumwandlungsvorrichtung 200 benötigten Druck, so kann das Fahrzeug auf einem Wechselbetrieb oder einem Mischbetrieb mit flüssigem und gasförmigem Kraftstoff betrieben werden.
  • Bei dem Wechselbetrieb ist vorgesehen, dass in einem aktivierten Flüssigphasenbetrieb, sobald wieder ein Betrieb mit der Gasphase allein möglich ist, auf Gasphasenbetrieb zurückgestellt wird, das heißt, die Entnahme der einen oder anderen Phase ist wechselseitig vorgesehen.
  • Bei einem Mischbetrieb wird in einem ersten Mischbetriebsmodus das Fahrzeug derart ausgerüstet, dass die Flüssigphase und die Gasphase parallel zugleich über die Entnahmearmaturen 101.5. und 101.6 aus dem Kraftstoffbehälter 101 entnommen werden können. Beispielsweise wird bei einem Hubkolbenmotor die Gasphase dem Saugrohr (äußere Gemischbildung) und die Flüssigphase per Direkteinspritzung (innere Gemischbildung) entweder flüssig oder bereits verdampft dem Zylinderbrennraum des Zylinders des Hubkolbenmotors getrennt zugeführt.
  • Bei einem Mischbetrieb wird in einem zweiten Mischbetriebsmodus (nicht dargestellt) das Fahrzeug derart ausgerüstet, dass die Flüssigphase und die Gasphase parallel zugleich über die Entnahmearmaturen 101.5. und 101.6 aus dem Kraftstoffbehälter 101 entnommen werden können, wobei die zugehörige Entnahmeleitungen miteinander verbunden (nicht dargestellt) sind.
  • Dabei wird sowohl aus der gasförmigen als auch aus der flüssigen Phase Kraftstoff entnommen. Der Kraftstoff der gasförmigen Phase wird hierzu in die zugehörige Kraftstoffzuführleitung eingebracht. Der Kraftstoff der flüssigen Phase wird über einen Wärmeübertrager (nicht dargestellt) verdampft und später der Kraftstoffzuführleitung, die bereits den gasförmigen Kraftstoff enthält, über eine (Verbindungs)-Zuführleitung (nicht dargestellt) zugeführt, die mit der Kraftstoffzuführleitung der Gasphase in Verbindung steht. Die Verbindungs)-Zuführleitung und die Kraftstoffzuführleitungen der flüssigen und gasförmigen Phasen sind mit den dazu notwendigen Armaturen (nicht dargestellt) ausgestattet, sodass eine Gasmischstrecke ausgebildet ist.
  • Über die Steuergeräte S1, S2, S3 und die den Steuergeräten S1, S2, S3 zugeordneten Programmen und Applikationen wird/werden der Kraftstoffzuführungsanlage 102 die Flüssigphase Kfl und/oder die Gasphase Kgas je nach Betriebsart (Wechselbetrieb oder Mischbetrieb in einem der Modi) in der zugewiesenen Menge zugeführt.
  • Wie bereits oben erläutert werden dem Nutzer hinsichtlich der Nutzung der gasförmigen Phase Kgas für den Betrieb der Energieumwandlungsvorrichtung 200 Wahlmodi „automatisch“, „manuell“ oder „telemetrisch“ zur Wahl gestellt, die über eine computergestützte Benutzerschnittstelle oder Benutzeroberfläche, welche von einem Steuergerät S4 angesteuert wird, angezeigt und ausgewählt werden können. Das Steuergerät S4 steht mit dem ersten Steuergerät S1 in Verbindung.
  • Dem ersten Steuergerät S1 ist zudem ein Navigationsgerät 103 aufgeschaltet, welches die Entfernung eines Fahrzeuges, welches mit dem Kraftstoffversorgungssystem 100 und der Energieumwandlungsvorrichtung 200 ausgestattet ist, bis zur nächsten Tankstelle angibt. Dadurch kann die Kraftstoffmenge unter Einbeziehung des Verbrauchs, fahrzeugmodellbasiert oder auf einem lernenden Algorithmus mit der Routenplanung des Navigationsgerätes 103 zur Ermittlung der Entfernung bis zur nächsten Tankstelle verbunden werden.
  • Das Steuergerät S1 gibt im Ausführungsbeispiel auf Anzeigen 104 aufgrund der vorliegenden Daten erfindungsgemäß in einem ersten Anzeigeelement 104.1 die Entfernung bis zur nächsten Tankstelle und in einem zweiten Anzeigeelement 104.2 die Reichweite des Fahrzeuges einmal unter Berücksichtigung der Gasphase Fgas und der Flüssigphase Ffl und ein anderes mal nur für die Gasphase Fgas und die Flüssigphase Ffl einzeln an.
  • Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der in der gasförmigen Phase Fgas im Druckpolster vorliegende befindliche Kraftstoff vor dem Tankvorgang verbraucht wird, indem er der Energiewandlungsmaschine 200 zugeführt wird.
  • Dabei wird, in Abhängigkeit des Drucks der Gasphase, an allen möglichen Betriebspunkten der Energieumwandlungsvorrichtung 200 der gasförmige Kraftstoff Fgas gegenüber dem flüssigen Kraftstoffs Ffl bevorzugt.
  • Durch die Entnahme der Gasphase Fgas aus dem Gaspolster wird die flüssige Phase durch den verminderten Druck im Gaspolster zum Verdampfen angeregt und dadurch abgekühlt.
  • Hierdurch entsteht entsprechend der Dampfdruckkurve ein niedrigerer Druck in der Gasphase.
  • Dieser Vorgang kann erfindungsgemäß in einer automatischen Betriebsweise oder einer manuellen Betriebsweise oder in einer telemetrischen Betriebsweise ausgelöst werden.
  • Bei einer automatischen Auslösung in der automatischen Betriebsweise kann die Steuereinrichtung, insbesondere das erste Steuergerät S1 beziehungsweise der erste Steuerbaustein S1 in Kombination mit dem Navigationsgerät 103 aus der Entfernung zur nächsten Tankstelle, dem Kraftstoffinhalt im Kraftstoffbehälter 101 der flüssigen Ffl und insbesondere gasförmigen Phase Fgas sowie des aktuellen Durchschnittsverbrauchs diesen Vorgang, dass vorrangig Kraftstoff in der Gasphase Kgas aus dem Gaspolster zugeführt wird, „automatisch“ (von sich aus über die Steuereinrichtung) auslösen.
  • Ein Tankverhalten des Nutzers beispielsweise tankt sehr früh, früh oder spät oder sehr spät oder der aktuellen Witterung und deren Vorhersage oder Vorgabe kann ebenfalls in die Auslösestrategie einbezogen werden.
  • Weiterhin kann dem Nutzer als Option - um mehr Kontrolle zu erhalten - die Auslösung dieses Vorgangs, dass vorrangig Kraftstoff in der Gasphase Kgas aus dem Gaspolster zugeführt wird, angezeigt werden oder er zusätzlich um Bestätigung zur Ausführung des Vorgangs gebeten werden.
  • Bei einer manuellen Auslösung kann der Nutzer mittels der Benutzerschnittstelle S4, zum Beispiel den Vorgang, dass vorrangig Kraftstoff in der Gasphase Kgas aus dem Gaspolster zugeführt wird, „manuell“ auslösen.
  • Zur Entscheidungshilfe kann dem Nutzer durch die Steuereinrichtung des Fahrzeuges die ermittelte Restreichweite bis zur nächsten Tankstelle (Bezugszeichen 104.1 in 1) mit gasförmigem Kraftstoff Fgas aus dem Gaspolster gegebenenfalls unter Zuhilfenahme des Fahrprofils, der Routenplanung mit Höhenprofil, der Verkehrssituation sowie Verkehrsanlagen sowie der Witterung usw. angezeigt (vergleiche Bezugszeichen 104.1, 104.2 der Anzeigen 104 in 1) werden.
  • Bei einer telemetrischen Auslösung kann/können der Nutzer und/oder ein örtlich getrennter Operateur durch eine Benutzerschnittstelle S4 den Vorgang, dass vorrangig Kraftstoff in der Gasphase Kgas aus dem Gaspolster zugeführt wird, telemetrisch fernauslösen.
  • Bei der telemetrischen Betriebsweise kann der Operator eine manuelle Betriebsweise für den Nutzer vorgeben oder eine automatische Betriebsweise für den Nutzer vorgeben, oder sogar selbst manuell oder automatisch für den Nutzer entscheiden.
  • Bei einer Vorgabe der Betriebsweise durch den Operator kann es zudem vorgegeben sein, dass der Nutzer a) diese Vorgabe ohne Rückfrage überschreiben kann, oder b) diese Vorgabe erst nach Rückfrage überschreiben kann, oder c) diese Vorgabe nur nach Eingabe eines Kennwortes überschreiben kann oder d) nicht überschreiben kann.
  • Zur Entscheidungshilfe übermittelt die Steuereinrichtung des Fahrzeuges die ermittelte Restreichweite mit gasförmigem Kraftstoff, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme des Fahrprofils, der Routenplanung mit Höhenprofil, der Verkehrssituation sowie Verkehrsanlagen sowie der Witterung, dem Nutzer und zeigt die ihm an (Bezugszeichen 104.1 in 1) oder die hierfür benötigten Daten werden telemetrisch an den Operateur fernübermittelt und angezeigt, sodass der Nutzer und/oder der örtlich getrennte Operateur diese Restreichweite ermitteln kann.
  • Der Nutzer kann auch manuell eine exakte oder geschätzte Reichweite vorgeben. Wenn die Fahrzeugposition bei einer Nutzung eines telemetrischen Systems bekannt ist, so kann die Entfernung des Fahrzeugs zur nächsten Tankstelle dem Fahrzeug unter Zuhilfenahme einer geeigneten Vorrichtung (Routenplanung) übermittelt werden.
  • Dabei können gegebenenfalls auch Höhenprofile, Verkehrssituation sowie Verkehrsanlagen übermittelt und berücksichtigt werden. Zumindest Tankdruck (101.4 in 1) des Druckpolsters der Gasphase Fgas und Füllstand (101.3 in 1) der flüssigen Phase Fgas werden bestimmt. Die Kenntnis über das verfügbare Gesamtvolumens des Kraftstoffs, das heißt das Volumen des Kraftstoffbehälters 101 abzüglich der Einbauten des Kraftstoffbehälters 101 wird vorausgesetzt.
  • Bei herkömmlichen Fahrzeugen liegt eine schlechtere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Volumens des Kraftstoffbehälters vor, da der vorliegende Druck des Gaspolsters der Betankungsvorgang nur bis zu einem zulässigen Gesamtdruck möglich ist. Ist der vorliegende Druck des Gaspolsters möglichst gering, kann mehr Kraftstoff zugeführt werden bis der zulässige Gesamtdruck erreicht ist. Das heißt auch, dass beim Tankvorgang, bei dem ein geringer Druck in dem Gaspolster vorliegt, kein Gasgesamtdruck über eine Druckentlastungsvorrichtung gegen die Atmosphäre abgegeben werden muss, da es in vorteilhafter Weise nicht zum Überschreiten des zulässigen Gesamtdrucks kommt. Es muss in vorteilhafter Weise kein Gas aus dem Gaspolster zurückgeführt oder aus dem Kraftstoffbehälter 101 abgeblasen werden. Beim Tankvorgang kann die höhere Dichte der flüssigen Phase Kfl ausgenutzt werden, sodass eine größere Menge an Gas, insbesondere LNG getankt werden kann. Da auf ein Abblasen der Gasphase verzichtet werden kann, wird insbesondere kein Methan freigesetzt.
  • Dadurch, dass kein Gas mittels einer Gaspendelleitung aus dem Kraftstoffbehälter 101 zurück in eine Betankungsanlage geführt werden muss, kann die Betankungsanlage einfacher und damit günstiger ausgeführt werden und es geht zudem in vorteilhafter Weise kein Gas verloren, wodurch Kosten gespart werden. Schließlich kann der Betankungsvorgang schneller durchgeführt werden, da der Druck (vergleiche 101.4 in 1) im Gaspolster der gasförmigen Phase Kgas niedriger ist als ohne eine vorherige Reduzierung des Druckes im Gaspolster oberhalb der flüssigen Phase Kfl .
  • Mit dieser Vorgehensweise und dem Aufbau des Kraftstoffversorgungssystems 100 und der Energieumwandlungsvorrichtung 200 kann ferner die Standzeit, das heißt die Zeit, bei der kein Ablassen beziehungsweise Abblasen von gasförmigem Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 101 notwendig ist, verlängert werden, wobei Standzeiten insbesondere durch geschickte Steuerung der Entnahme der Kraftstoffphasen des Kraftstoffs verlängert werden. Es muss kein Gas beim Überschreiten des zulässigen Gesamtdrucks über eine Druckentlastungsvorrichtung in die Atmosphäre abgegeben werden.
  • Das Kraftstoffversorgungssystem 100 ist somit erfindungsgemäß eingerichtet, um ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kraftstoffversorgung einer Energieumwandlungsvorrichtung 200 mit einem in einem Kraftstoffbehälter 101 gespeicherten verflüssigten gasförmigen Kraftstoff, der im Kraftstoffbehälter 101 in einer Flüssigphase Kfl und in einer Gasphase Kgas vorliegt und im Kraftstoffbehälter 101 ein Gaspolster bildet, auszuführen, wobei der Kraftstoffbehälter 101 Entnahmearmaturen 101.5, 101.6 zur getrennten Entnahme der Flüssigphase Kfl und der Gasphase Kgas und eine Kraftstoffzuführungsanlage 102 aufweist. Zu diesem Zweck umfasst das Kraftstoffversorgungssystem 100 insbesondere eine Steuereinrichtung S1, S2, S3, in der ein computerlesbarer Programmalgorithmus zur Ausführung des Verfahrens und gegebenenfalls erforderliche Kennfelder gespeichert sind.
  • Als verflüssigtes Gas kommen neben LNG (liquefied natural gas) und LPG (liquefied petroleum gas) auch H2 (Wasserstoff) und DME (Dimethylether) in Frage und können analog zu der Beschreibung verwendet werden.
  • Das Verfahren zum Betrieb von Energiewandlungsanlagen kann auch bei Motor-Generator-Sets zur Notstromversorgung eingesetzt werden. Möglich ist ein solcher Betrieb auch bei Anlagen zur Wärmeerzeugung, die mit den genannten Energieträgern betrieben werden. Dazu gehören auch Schiffe, die mit verflüssigten Gasen betrieben werden, wobei auch verflüssigtes Ethan zusätzlich zu dem oben genannten verflüssigten Gas zum Einsatz kommen kann.
  • Zur Vertiefung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden abschließend noch einige erläuternde Beispiele beschrieben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dem Nutzer, nachdem er eine Fahrstrecke von A nach B mit dem Fahrzeug, welches das erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungssystem 100 umfasst, am Ende der Fahrstrecke mitgeteilt, dass der Druck im Gaspolster innerhalb des Kraftstoffbehälters 101 nicht auf den kleinsten minimalen Druck pMIN abgebaut worden ist. Dem Nutzer wird dann ausgehend von dem erreichten Druck im Gaspolster des Kraftstoffbehälters 101 mitgeteilt, welche Standzeit dem Fahrzeug noch zur Verfügung steht, bis Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 101 abgelassen werden muss. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Standzeitberechnung auf Temperaturvorhersagen für die nächsten Tage bei der Standzeitberechnung hinzugezogen wird. Der Nutzer könnte nun beispielsweise mit dem Wissen über die Standzeit, die dem Fahrzeug in der berechneten Prognose verbleibt, seine Planung hinsichtlich der Benutzung des Fahrzeuges dahingehend ändern, dass er das Fahrzeug innerhalb der angegebenen Standzeit rechtzeitig wieder in Betrieb nimmt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Fahrzeug, bevor der maximale Druck erreicht wird, bei dem Kraftstoff aus dem Gaspolster abgelassen werden muss, ein die Gasphase verbrauchendes Aggregat, eine Heizvorrichtung oder eine Kühlvorrichtung des Fahrzeuges, einschaltet, um das Fahrzeug zu kühlen beziehungsweise aufzuheizen. In Verbindung mit einer Vorplanung von Aktivitäten des Nutzers mit seinem Fahrzeug über das vorhandene Navigationssystem kann abgeglichen werden, zu welchem Zeitpunkt der Nutzer das Fahrzeug voraussichtlich wieder benutzen wird und ob diese Benutzung innerhalb der noch vorhandenen Standzeit stattfinden wird. In diesem Zusammenhang ist auch eine entsprechende Einschaltung von Verbrauchern, welche den Druck im Druckpolster verringern, zu dem richtigen Zeitpunkt möglich.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Kraftstoffversorgungssystem
    200
    Energieumwandlungsvorrichtung
    101
    Kraftstoffbehälter
    101.1
    Temperatur-Sensor
    101.2
    Temperatur-Sensor
    101.3
    Füllstands-Sensor
    101.4
    Druck-Sensor
    101.5
    Entnahmearmatur
    101.6
    Entnahmearmatur
    101.7
    Druck-Sensor
    102
    Kraftstoffzuführungsanlage
    Kfl
    flüssige Phase des Kraftstoffes
    Kgas
    gasförmige Phase des Kraftstoffes
    103
    Navigationsgerät
    S1
    erstes Steuergerät / erster Steuerbaustein
    S2
    zweites Steuergerät / zweiter Steuerbaustein
    S3
    drittes Steuergerät / dritter Steuerbaustein
    S4
    viertes Steuergerät / vierter Steuerbaustein
    104
    Anzeige
    104.1
    erstes Anzeigeelement
    104.2
    zweites Anzeigeelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006025656 B4 [0003]
    • JP 2016133194 A [0004]
    • JP 2011089596 [0005]
    • JP 2010144878 A [0005]
    • DE 102014019029 A1 [0006]

Claims (13)

  1. Fahrzeug mit einem Kraftstoffversorgungssystem (100) umfassend einen Kraftstoffbehälter (101) zur Speicherung eines verflüssigten gasförmigen Kraftstoffs, der im Kraftstoffbehälter (101) in einer Flüssigphase (Kfl) und in einer Gasphase (Kgas) vorliegt und im Kraftstoffbehälter (101) ein Gaspolster bildet, wobei der Kraftstoffbehälter (101) Entnahmearmaturen (101.5, 101.6) zur getrennten Entnahme der Flüssigphase (Kfl) und der Gasphase (Kgas) und eine Zuführungsarmatur zur Zuführung des verflüssigten gasförmigen Kraftstoffs in den Kraftstoffbehälter sowie eine Kraftstoffzuführungsanlage (102) aufweist, die den Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (101) einer Energieumwandlungsvorrichtung (200) des Fahrzeuges zumisst, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmearmaturen (101.5, 101.6) und die Kraftstoffzuführungsanlage (102) mit einer Steuereinrichtung (S1, S2, S3, S4, 103, 104) in direkter oder indirekter Verbindung stehen, die derart eingerichtet ist, dass der Druck des Gaspolsters der Gasphase (Kgas) bis zu einem voraussichtlichen Zeitpunkt eines Betankungsvorgangs auf einen vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck (pMIN) reduziert ist, indem der Energieumwandlungsvorrichtung (200) über die Kraftstoffzuführungsanlage (102) in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitpunktes des Betankungsvorgangs vorrangig Kraftstoff in der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster und nachrangig Kraftstoff in der Flüssigphase (Kfl) zugeführt wird.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (S1, S2, S3, S4, 103, 104) ein Navigationssystem (103) umfasst, welches steuerungsseitig mit einem ersten Steuergerät (S1) oder einem ersten Steuerbaustein (S1) und mit Anzeigen (104) in Verbindung steht, wobei ein erstes Anzeigeelement (104.1) die Entfernung bis zur nächsten Tankstelle des mit dem Kraftstoffversorgungssystem ausgestatteten Fahrzeuges und ein zweites Anzeigeelement (104.2) die Reichweite des mit dem Kraftstoffversorgungssystem ausgestatteten Fahrzeuges wahlweise • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung (200) mit der Gasphase (Fgas) und der Flüssigphase (Ffl) und/oder • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung (200) mit der Gasphase (Fgas) allein und/oder • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung (200) unter Berücksichtigung der Flüssigphase (Ffl) allein anzeigt, die in dem ersten Steuergerät (S1) oder einem ersten Steuerbaustein (S1) unter Berücksichtigung der Entfernung zur nächsten Tankstelle, die über das Navigationsgerät (103) bereitgestellt wird, berechnet.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (103) steuerungsseitig mit dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) in Verbindung steht, wobei in dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) die Reichweite bis zur nächsten Tankstelle mittels des Navigationssystems (103) in einer Routenplanung berechnet und der Vorrang der Kraftstoffzuführung der Gasphase (Kgas) des Kraftstoffs aus dem Gaspolster in einer automatischen Betriebsweise des Fahrzeuges ausgelöst oder in einer manuellen Betriebsweise durch den Nutzer ausgelöst oder in einer telemetrischen Betriebsweise durch einen Operateur fernausgelöst wird.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) ein Betankungsverhalten registriert und bei der vorrangigen Kraftstoffzuführung der Gasphase (Kgas) des Kraftstoffs aus dem Gaspolster zu der Kraftstoffzuführungsanlage (102) berücksichtigt wird.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) der Steuereinrichtung (S1, S2, S3, S4, 103, 104) • eine erfasste Temperatur der Gasphase (Kgas) in dem Kraftstoffbehälter (101) mittels eines Temperatur-Sensors (101.2) und • ein erfasster Füllstand der Flüssigphase (Kfl) in dem Kraftstoffbehälter (101) mittels eines Füllstands-Sensors (101.3) und/oder ein Druck der Flüssigphase (Kfl) in dem Kraftstoffbehälter (101) zur Ermittlung des Füllstandes der Flüssigphase (Kfl) in dem Kraftstoffbehälter (101) mittels eines Druck-Sensors (101.7) und • ein erfasster Druck der Gasphase (Kgas) in dem Kraftstoffbehälter (101) mittels eines Druck-Sensors (101.4) zugeführt wird, wobei im ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) ferner diejenige Kraftstoffmenge der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster bestimmt wird, die bis zum voraussichtlichen Zeitpunkt des nächsten Betankungsvorgangs aus dem Gaspolster entnommen werden muss, um in dem Gaspolster den an dem Druck-Sensor (101.4) messbaren vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck (pMIN), zu gewährleisten.
  6. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (S1, S2, S3, S4, 103, 104) ein zweites Steuergerät (S2) oder einen zweiten Steuerbaustein (S2) umfasst, welches/welcher steuerungsseitig mit den Entnahmearmaturen (101.5, 101.6) und der Kraftstoffzuführungsanlage (102) in Verbindung steht, und das/der derart eingerichtet ist, die Entnahme der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster und der Flüssigphase (Kfl) zu steuern, wobei das zweite Steuergerät (S2) oder der zweite Steuerbaustein (S2) steuerungsseitig mit dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) in Verbindung steht.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (S1, S2, S3, S4, 103, 104) ein drittes Steuergerät (S3) oder einen dritten Steuerbaustein (S3) umfasst, welches/welcher steuerungsseitig mit einer Energieumwandlungsvorrichtung (200) und dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) verbunden ist, wobei in dem dritten Steuergerät (S3) oder dem dritten Steuerbaustein (S3) lastpunktanhängig der aktuelle Bedarf der Energieumwandlungsvorrichtung (200) an Kraftstoff (Kfl, Kgas) ermittelt und dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) mitgeteilt wird.
  8. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (S1, S2, S3, S4, 103, 104) eine computergestützte Benutzerschnittstelle oder Benutzeroberfläche umfasst, welche mittels eines vierten Steuergerätes (S4) oder eines vierten Steuerbausteines (S4) gesteuert wird, wobei das vierte Steuergerät (S4) steuerungsseitig mit dem ersten Steuergerät (S1) oder dem ersten Steuerbaustein (S1) in Verbindung steht, wobei von einem Benutzer über die Benutzeroberfläche der Benutzerschnittstelle wahlweise die automatische oder die manuelle oder die telemetrische Betriebsweise auswählbar ist, wobei • bei der automatischen Betriebsweise eine automatische vorrangige Nutzung des Kraftstoffes der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster, oder • bei der manuellen Betriebsweise eine manuelle vorrangige Nutzung des Kraftstoffes der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster, oder • bei der telemetrischen Betriebsweise eine telemetrische vorrangige Nutzung des Kraftstoffes der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster stattfindet.
  9. Verfahren zur Kraftstoffversorgung einer Energieumwandlungsvorrichtung (200) eines Fahrzeuges nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem in einem Kraftstoffbehälter (101) gespeicherten verflüssigten gasförmigen Kraftstoff, der im Kraftstoffbehälter (101) in einer Flüssigphase (Kfl) und in einer Gasphase (Kgas) vorliegt und im Kraftstoffbehälter (101) ein Gaspolster bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Gaspolsters der Gasphase (Kgas) bis zu dem voraussichtlichen Zeitpunkt eines Betankungsvorgangs auf einen vorgebbaren Druck, vorzugsweise einen minimalen Druck (pMIN) reduziert wird, indem der Energieumwandlungsvorrichtung (200) über die Kraftstoffzuführungsanlage (102) in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitpunktes des Betankungsvorgangs vorrangig Kraftstoff in der Gasphase (Kgas) aus dem Gaspolster und nachrangig Kraftstoff in der Flüssigphase (Kfl) zugeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reichweite des mit dem Kraftstoffversorgungssystem (100) ausgestatteten Fahrzeuges wahlweise • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung (200) mit der Gasphase (Fgas) und der Flüssigphase (Ffl) und/oder • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung (200) mit der Gasphase (Fgas) allein und/oder • unter Berücksichtigung des Betriebes der Energieumwandlungsvorrichtung (200) unter Berücksichtigung der Flüssigphase (Ffl) allein anzeigt wird, die unter Berücksichtigung der Entfernung zur nächsten Tankstelle berechnet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reichweite bis zur nächsten Tankstelle berechnet wird, und der Vorrang der Kraftstoffzuführung der Gasphase (Kgas) des Kraftstoffs aus dem Gaspolster in einer automatischen Betriebsweise des Fahrzeuges automatisch ausgelöst oder in einer manuellen Betriebsweise manuelle durch den Nutzer ausgelöst oder in einer telemetrischen Betriebsweise durch einen Operateur fernausgelöst wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betankungsverhalten registriert und bei der vorrangigen Kraftstoffzuführung der Gasphase (Kgas) des Kraftstoffs aus dem Gaspolster zu der Kraftstoffzuführungsanlage (102) berücksichtigt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffzuführungsanlage (102) der Energieumwandlungsvorrichtung (200) mittels der Entnahmearmaturen (101.5, 101.6) zur getrennten Entnahme der Flüssigphase (Kfl) und der Gasphase (Kgas) aus dem Kraftstoffbehälter (101) • in einem Wechselbetrieb oder • in einem Mischbetrieb Kraftstoff in der Gasphase (Kgas) und/oder der Flüssigphase (Kfl) zugeführt wird.
DE102019116255.6A 2019-06-14 2019-06-14 Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird Pending DE102019116255A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019116255.6A DE102019116255A1 (de) 2019-06-14 2019-06-14 Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird
PCT/EP2020/066217 WO2020249681A1 (de) 2019-06-14 2020-06-11 Kraftstoffversorgungssystem zur vorrangigen versorgung einer energieumwandlungsvorrichtung aus einem gaspolster eines kraftstoffbehälters, in dem gasförmiger kraftstoff in verflüssigter form bevorratet ist
EP20732570.5A EP3983716A1 (de) 2019-06-14 2020-06-11 Kraftstoffversorgungssystem zur vorrangigen versorgung einer energieumwandlungsvorrichtung aus einem gaspolster eines kraftstoffbehälters, in dem gasförmiger kraftstoff in verflüssigter form bevorratet ist

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019116255.6A DE102019116255A1 (de) 2019-06-14 2019-06-14 Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019116255A1 true DE102019116255A1 (de) 2020-12-17

Family

ID=73546711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019116255.6A Pending DE102019116255A1 (de) 2019-06-14 2019-06-14 Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019116255A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4320556A1 (de) * 1993-06-21 1994-12-22 Linde Ag Speicherbehälter für kryogene Medien
EP1087174A2 (de) * 1999-09-22 2001-03-28 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Entnehmen eines gasförmigen und flüssigen kryogenen Mediums aus einem Speicherbehälter und Speicherbehälter
DE10330308A1 (de) * 2003-07-04 2005-02-03 Linde Ag Speichersystem für kryogene Medien
DE102005028199A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-21 Linde Ag Speicherbehälter für kyrogene Medien
DE102011111774A1 (de) * 2010-09-13 2012-03-15 Gm Global Technology Operations Llc, ( N.D. Ges. D. Staates Delaware) Kraftstofftank-Temperatur- und Druckmanagement über selektive Entnahme von flüssigem Kraftstoff und Kraftstoffdampf
DE102007023821B4 (de) * 2007-05-21 2017-09-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Befüllen eines kryogenen Wasserstoff vorgesehenen Speicherbehälters insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4320556A1 (de) * 1993-06-21 1994-12-22 Linde Ag Speicherbehälter für kryogene Medien
EP1087174A2 (de) * 1999-09-22 2001-03-28 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Entnehmen eines gasförmigen und flüssigen kryogenen Mediums aus einem Speicherbehälter und Speicherbehälter
DE19945462A1 (de) * 1999-09-22 2001-03-29 Linde Ag Verfahren zum Entnehmen eines gasförmigen und flüssigen kryogenen Mediums aus einem Speicherbehälter und Speicherbehälter
DE10330308A1 (de) * 2003-07-04 2005-02-03 Linde Ag Speichersystem für kryogene Medien
DE102005028199A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-21 Linde Ag Speicherbehälter für kyrogene Medien
DE102007023821B4 (de) * 2007-05-21 2017-09-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Befüllen eines kryogenen Wasserstoff vorgesehenen Speicherbehälters insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102011111774A1 (de) * 2010-09-13 2012-03-15 Gm Global Technology Operations Llc, ( N.D. Ges. D. Staates Delaware) Kraftstofftank-Temperatur- und Druckmanagement über selektive Entnahme von flüssigem Kraftstoff und Kraftstoffdampf

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015110263B4 (de) System zum Steuern einer Gaszufuhreinheit
EP3347643B1 (de) Verfahren zum optimieren des bei einer wiederauffüllung erreichbaren befüllungsgrads eines kryogenen drucktanks in einem kraftfahrzeug
DE102012102840B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung der Temperatur eines Druckbehälters mittels Latentwärme von Flüssiggas (LPG)-Verdampfung
DE112010004411T5 (de) Gasfüllvorrichtung und Gasfüllverfahren
DE102018121267A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
DE102016225193A1 (de) Vorrichtung, Fortbewegungsmittel und Verfahren zum Betanken eines Drucktanks für Treibstoff
WO2020249681A1 (de) Kraftstoffversorgungssystem zur vorrangigen versorgung einer energieumwandlungsvorrichtung aus einem gaspolster eines kraftstoffbehälters, in dem gasförmiger kraftstoff in verflüssigter form bevorratet ist
WO2018046292A1 (de) Feststellen der startfähigkeit eines fahrzeugs
EP3633177A1 (de) Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102019116255A1 (de) Fahrzeug, welches einen gasförmigen Kraftstoff in flüssiger Form bevorratenden Kraftstoffbehälter umfasst, wobei ein vorhandenes Gaspolster im Kraftstoffbehälter vor einem Betankungsvorgang des Fahrzeuges vorrangig verbraucht wird
DE102012001261A1 (de) Pumpenunterstütztes Nachfüllsystem für LPG-Kraftstofftanks
DE102019116220A1 (de) Kraftstoffversorgungssystem zur vorrangigen Versorgung einer Energieumwandlungsvorrichtung aus einem Gaspolster eines Kraftstoffbehälters, in dem gasförmiger Kraftstoff in verflüssigter Form bevorratet ist
DE102016222935B4 (de) Brennstoffzellenvorrichtung, Kraftfahrzeug mit einer Brennstoffzellenvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung
DE102019200445A1 (de) Verfahren zur Befüllung eines Kryo-Druckgasspeichers und Brennstoffzellenvorrichtung
DE102012205887A1 (de) Anzeigesystem über den Füllzustand eines Kryo-Drucktanks eines Kraftfahrzeugs
DE102012025509B3 (de) Kaltstartvorrichtung und Kaltstartverfahren für mit Gas betreibbare Brennkraftmaschinen
DE102015206823A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem kryogenen Druckbehälter
DE102022102584A1 (de) System und verfahren zur diagnose der integrität eines kryogenen kraftstofftanks
EP2792525A1 (de) Vorrichtung zur Gasversorgung
DE102007009546B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines auf den Betrieb mit CNG-Gas umschaltbaren Kraftfahrzeugs
EP3880952A1 (de) Verfahren zur ermittlung einer kraftstoffqualität
EP3746725B1 (de) Erzeugung von flüssiggas in einem gasspeicher
DE102004010937B4 (de) Wechselkartusche für Flüssigwasserstoff
DE102019201177A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems sowie Steuergerät
DE102013011858A1 (de) Verfahren zum Anzeigen des Tankinhalts

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified