DE102021201594A1

DE102021201594A1 - Method for refueling a means of transport using a hydrogen refueling facility

Info

Publication number: DE102021201594A1
Application number: DE102021201594.8A
Authority: DE
Inventors: Helerson Kemmer; Holger Denz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-08-25
Also published as: WO2022175016A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Betankung eines Verkehrsmittels durch eine Wasserstoff-Betankungseinrichtung vorgeschlagen, aufweisend die Schritte des Aufbauens einer Kommunikationsverbindung zwischen der Wasserstoff-Betankungseinrichtung und dem Verkehrsmittel, des Koppelns einer Wasserstoffabgabeeinrichtung mit einem Tank des Verkehrsmittels, des Übertragens dynamischer Zustandsdaten des Verkehrsmittels vor einer und/oder während einer und/oder nach einer Betankung von dem Verkehrsmittel an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung, und des Ausführens der Betankung durch die Betankungseinrichtung unter Berücksichtigung der übertragenen Daten.A method for refueling a means of transport using a hydrogen refueling device is proposed, comprising the steps of setting up a communication link between the hydrogen refueling device and the means of transport, coupling a hydrogen dispensing device to a tank of the means of transport, transmitting dynamic status data of the means of transport in front of and /or during and/or after refueling from the means of transport to the hydrogen refueling device, and the refueling being carried out by the refueling device taking into account the transmitted data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betankung eines Verkehrsmittels durch eine Wasserstoff-Betankungseinrichtung und ein System zur Betankung eines Verkehrsmittels durch eine Wasserstoff-Betankungseinrichtung.The present invention relates to a method for refueling a means of transport using a hydrogen refueling device and a system for refueling a means of transport using a hydrogen refueling device.

Stand der TechnikState of the art

Der Stand der Technik beim Betanken von einen Wasserstofftank aufweisenden Fahrzeugen mit Wasserstoff ist unter anderem in SAE J2601 beschrieben. Hier wird etwa dargelegt, dass im Falle einer Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und einer Betankungseinrichtung vom Fahrzeug vor dem Tankvorgang einmalig eine Tabelle übermittelt wird, die einen Zieldruck für den Betankungsvorgang in Abhängigkeit von Umgebungstemperatur und Ausgangsdruck im Wasserstofftank vor dem Betankungsvorgang enthält. Die Betankungseinrichtung ermittelt hieraus üblicherweise basierend auf Modellen einen Betankungsplan und führt diesen aus. Ein übermittelter Zieldruck ist an das modellbasierte Betankungsverfahren angepasst und erlaubt für dieses Verfahren eine sichere Betankung.The state of the art for filling up vehicles with hydrogen tanks with hydrogen is described, inter alia, in SAE J2601. Here it is explained, for example, that in the case of communication between the vehicle and a refueling device, a table is transmitted once by the vehicle before the refueling process, which contains a target pressure for the refueling process as a function of the ambient temperature and the initial pressure in the hydrogen tank before the refueling process. From this, the refueling facility usually determines a refueling plan based on models and executes it. A transmitted target pressure is adapted to the model-based fueling process and allows safe fueling for this process.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Für die Betankung von Verkehrsmitteln wäre es wünschenswert, einen Betankungsvorgang zu optimieren. Hierbei wäre insbesondere eine schnellere oder vollständigere Füllung des Tanks gewünscht. Dies ist mit dem vorangehend dargestellten Verfahren nicht oder nur unter Umständen realisierbar.For the refueling of means of transport, it would be desirable to optimize a refueling process. In this case, a faster or more complete filling of the tank would be particularly desirable. This cannot be implemented with the method presented above, or can only be implemented under certain circumstances.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt folglich darin, ein optimiertes Verfahren zur Betankung eines Verkehrsmittels vorzuschlagen, das eine schnellere und/oder vollständigere Füllung eines Wasserstofftanks in einem Verkehrsmittel ermöglicht.One object of the invention is therefore to propose an optimized method for filling up a means of transport that enables a hydrogen tank in a means of transport to be filled more quickly and/or more completely.

Dies wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.This is achieved by a method having the features of independent claim 1. Advantageous embodiments and developments can be found in the dependent claims and the following description.

Das Aufbauen einer Kommunikationsverbindung kann beispielsweise das Verbinden des Verkehrsmittels mit der Wasserstoff-Betankungseinrichtung über ein drahtloses Netzwerk oder eine andere Funkverbindung umfassen. Es ist vorstellbar, dass die Wasserstoff-Betankungseinrichtung hierzu über eine Infrastruktur verfügt oder mit dieser gekoppelt ist, die eine Datenverbindung zwischen dem Verkehrsmittel und der Wasserstoff-Betankungseinrichtung erlaubt. Besonders hervorzuheben sind drahtlose Verbindungen, mit denen Berührungen zwischen der Wasserstoff-Betankungseinrichtung und dem Verkehrsmittel verhindert werden. Insbesondere metallische Kontakte sind zu vermeiden, da diese in der Nähe wasserstoffführender Einrichtungen bei Funkenbildung zu einer Explosionsgefahr führen. Die Kommunikationsverbindung ist bevorzugt bidirektional, sodass während des Betankungsvorgangs Daten und Parameter in beide Richtungen übertragbar sind.The establishment of a communication connection can include, for example, connecting the means of transport to the hydrogen refueling device via a wireless network or another radio connection. It is conceivable that the hydrogen refueling facility has an infrastructure for this purpose, or is coupled to it, which allows a data connection between the means of transport and the hydrogen refueling facility. Wireless connections, which prevent contact between the hydrogen refueling device and the means of transport, are particularly noteworthy. Metallic contacts in particular are to be avoided, as they lead to a risk of explosion in the vicinity of hydrogen-carrying equipment if sparks form. The communication connection is preferably bidirectional, so that data and parameters can be transmitted in both directions during the fueling process.

Das Koppeln einer Wasserstoffabgabeeinrichtung mit einem Tank kann das Öffnen eines Tankdeckels und das Ankoppeln eines Tankrüssels umfassen. Es ist vorstellbar, dass beim Öffnen des Tankdeckels und/oder beim Einstecken des Tankrüssels die Datenverbindung aufgebaut wird. Alternativ dazu kann diese zu dem Zeitpunkt jedoch bereits aufgebaut sein.Coupling a hydrogen dispenser with a tank may include opening a tank cap and coupling a tank nozzle. It is conceivable that the data connection is established when the tank cap is opened and/or when the tank nozzle is inserted. As an alternative to this, however, this can already be set up at the time.

Durch das Übertragen dynamischer Zustandsdaten von dem Verkehrsmittel an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung können verschiedene Vorteile erreicht werden. Durch Verwendung dynamisch veränderlicher Daten, etwa Messwerte aus dem Fahrzeug wie Temperaturen, insbesondere eine Tanktemperatur, Drücke, insbesondere in einem oder mehreren Wasserstoffdruckbehältern, Massenströme sowie von einem Fahrzeugrechner aufgrund fahrzeuginterner und/oder externer Informationen bestimmter Fahrzeugzustände, etwa eine fahrzeugseitige Freigabe für einen Tankvorgang, kann der Tankvorgang verbessert werden. Auf Basis dieser Daten kann die Betankung so beeinflusst werden, dass der Befüllvorgang optimierbar ist. Dies kann durch Ansteuern von Einrichtungen innerhalb der Betankungseinrichtung erfolgen, die die Abgabe des Wasserstoffs beeinflussen. Der Wasserstoff-Massenstrom kann derart geregelt werden, dass eine schnellere und vollständigere Betankung des Fahrzeugs erreicht wird. Zudem könnte die Sicherheit der Betankung verbessert werden, indem die Betankung durch das Fahrzeug gesperrt bzw. abgebrochen werden kann.Various advantages can be achieved by transmitting dynamic status data from the means of transport to the hydrogen refueling device. By using dynamically changing data, such as measured values from the vehicle such as temperatures, in particular a tank temperature, pressures, in particular in one or more hydrogen pressure tanks, mass flows and certain vehicle states from a vehicle computer based on vehicle-internal and/or external information, such as a vehicle-side release for a refueling process, the refueling process can be improved. Based on this data, refueling can be influenced in such a way that the filling process can be optimized. This can be done by activating devices within the refueling device that influence the release of the hydrogen. The hydrogen mass flow can be regulated in such a way that the vehicle is refueled more quickly and more completely. In addition, the security of the refueling could be improved in that the refueling by the vehicle can be blocked or aborted.

Die Betankung kann folglich - anders als bei bekannten Verfahren, bei denen lediglich einmalig eine Tabelle mit Zieldruckwerten übertragen wird - verbessert werden. Dynamische, im Fahrzeug vor oder während des Tankvorgangs ermittelte Daten können bei jeder Betankung berücksichtigt werden. Insbesondere werden aktuelle Fahrzeugzustände berücksichtigt, welche für die Betankung relevant sind.The refueling can consequently be improved—in contrast to known methods in which a table with target pressure values is transmitted only once. Dynamic data determined in the vehicle before or during the refueling process can be taken into account for each refuelling. In particular, current vehicle states that are relevant for refueling are taken into account.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Betankungseinrichtung eine ansteuerbare Abgabeeinheit zum Beeinflussen eines Wasserstoff-Massenstroms und/oder eines Druckgradienten auf und führt eine Ansteuerung der Abgabeeinheit durch, wobei die Ansteuerung auf Basis der übertragenen Daten geregelt wird. Die Abgabeeinheit kann unter anderem eine Fördereinheit, eine Druckerhöhungseinheit, ein Ventil oder anderes umfassen. Sie ist in der Betankungseinrichtung angeordnet und wird dort gezielt angesteuert, um den Massenstrom bzw. Druckgradienten zu beeinflussen. Die Ansteuerung muss dabei nicht als Prozessregelung ausgebildet sein, sondern könnte sich auch auf die tatsächliche Umsetzung einer von außen vorgegebenen Stellgröße beschränken. Die Regelung kann daher auch separat von der Betankungseinrichtung vorgesehen sein.In an advantageous embodiment, the refueling device has a controllable delivery unit for influencing a hydrogen mass flow and/or a pressure gradient and controls the delivery unit, the control being regulated on the basis of the transmitted data. The dispensing unit may include a delivery unit, a pressurizing unit, a valve, or others, among others. It is arranged in the refueling device and is controlled there in a targeted manner in order to influence the mass flow or pressure gradient. The control does not have to be in the form of a process control, but could also be limited to the actual implementation of a manipulated variable specified from the outside. The regulation can therefore also be provided separately from the refueling device.

Es ist vorstellbar, dass das Verkehrsmittel die Regelung durchführt. Das Verkehrsmittel kann durch eine geeignete Steuereinheit und unter Kenntnis der dynamischen Daten eine Regelung durchführen und insbesondere eine Stellgröße an die Betankungseinrichtung übertragen. Dort kann sie entsprechend umgesetzt werden, wie vorangehend erwähnt. Allerdings kann die Regelung auch das Ermitteln eines Satzes von Instruktionen umfassen, die zur Ausführung der Regelung an die Betankungseinrichtung übertragen wird.It is conceivable that the means of transport carries out the regulation. The means of transport can use a suitable control unit and with knowledge of the dynamic data to carry out regulation and, in particular, to transmit a manipulated variable to the fueling device. There it can be implemented accordingly, as mentioned above. However, the regulation can also include the determination of a set of instructions that are transmitted to the fueling facility in order to carry out the regulation.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Verkehrsmittel mindestens einen Sensor aufweisen, der einen physikalischen Parameter in oder an dem Tank erfasst, wobei die Regelung unter Berücksichtigung des erfassten physikalischen Parameters erfolgt. Der physikalische Parameter kann insbesondere einen momentanen Druck innerhalb des Tanks und/oder eine momentane Temperatur innerhalb des Tanks umfassen.In an advantageous embodiment, the means of transport can have at least one sensor that detects a physical parameter in or on the tank, with the regulation taking into account the detected physical parameter. The physical parameter can in particular include a current pressure inside the tank and/or a current temperature inside the tank.

Wie vorangehend erläutert kann das Verkehrsmittel Stellgrößen während der Betankung an die Betankungseinrichtung senden, wobei die Betankungseinrichtung die Stellgrößen durch Ansteuerung der Abgabeeinheit umsetzt. Damit könnte ein geschlossener Regelkreis umgesetzt werden.As explained above, the means of transport can send manipulated variables to the fueling device during the fueling process, with the fueling device converting the manipulated variables by controlling the delivery unit. A closed control loop could thus be implemented.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Verkehrsmittel einen Betankungsplan ermitteln und als einen Datensatz der dynamischen Daten an die Betankungseinrichtung senden, wobei die Betankungseinrichtung die Betankung auf Basis des Betankungsplans umsetzt. Der Betankungsplan kann individuell die Eigenschaften des betreffenden Tanks und einen Zustand des Verkehrsmittels beim Betanken berücksichtigen. Ein Betankungsdruckprofil oder andere, den Betankungsplan charakterisierende Merkmale, sind durch das Verkehrsmittel selbst ideal auf den Tank abgestimmt. Weiterhin können die Wasserstofftanks in unterschiedlichen Verkehrsmitteln völlig individuell ausgelegt werden, da durch die Übertragung des Betankungsplans eine sonst notwendige Einteilung in beispielsweise zwei verschiedene Druckklassen nicht mehr erforderlich ist. Die Wasserstoff-Betankungseinrichtung kann basierend auf dem empfangenen Betankungsplan die Betankung durchführen. Das Betanken des Verkehrsmittels an einer universellen Wasserstoff-Betankungseinrichtung wird dadurch möglich.In an advantageous embodiment, the means of transport can determine a refueling plan and send it to the refueling facility as a data record of the dynamic data, with the refueling facility implementing the refueling on the basis of the refueling plan. The refueling plan can individually take into account the properties of the relevant tank and a state of the means of transport when refueling. A refueling pressure profile or other features that characterize the refueling plan are ideally matched to the tank by the means of transport itself. Furthermore, the hydrogen tanks can be designed completely individually in different means of transport, since the transfer of the refueling plan means that the otherwise necessary division into, for example, two different pressure classes is no longer necessary. The hydrogen fueling facility may perform fueling based on the received fueling plan. This makes it possible to refuel the means of transport at a universal hydrogen refueling facility.

Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Kommunikationsverbindung als eine Funkverbindung ausgeführt wird. Die drahtlose Funkverbindung kann auf einer drahtlosen Netzwerkarchitektur basieren. Es ist zur Minimierung von Störungen von außen auch denkbar, dass andere Architekturen oder Kommunikationsverfahren eingesetzt werden.It is also preferred if the communication link is implemented as a radio link. The wireless radio link can be based on a wireless network architecture. It is also conceivable to use other architectures or communication methods to minimize interference from outside.

Analog zu den vorhergehenden Ausführungen betrifft die Erfindung ferner ein System zur Betankung eines Verkehrsmittels mit Wasserstoff, aufweisend eine Betankungseinrichtung mit einer ersten Verbindungseinheit und einer ersten Steuereinheit, eine zweite Verbindungseinheit und eine zweite Steuereinheit zur Integration in ein Verkehrsmittel, wobei die zweite Steuereinheit dazu ausgebildet ist, dynamische Zustandsdaten des Verkehrsmittels vor einer und/oder während einer und/oder nach einer Betankung von dem Verkehrsmittel an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung mittels der zweiten Verbindungseinheit über eine Kommunikationsverbindung an die erste Verbindungseinheit zu senden, wobei die erste Steuereinheit mit der ersten Verbindungseinheit koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, die dynamischen Daten zu empfangen und die Betankung des Verkehrsmittels durch die Betankungseinrichtung unter Berücksichtigung der übertragenen Daten durch Ansteuern auszuführen. Die erste Steuereinheit kann direkt in die Wasserstoff-Betankungseinrichtung integriert sein, um dort einen Betankungsvorgang zu steuern. Es ist zudem denkbar, mehrere Wasserstoff-Betankungseinrichtungen mit einer außerhalb der Wasserstoff-Betankungseinrichtungen angeordneten, einzigen, zentralen ersten Steuereinheit zu verbinden. Die zweite Steuereinheit kann in das Verkehrsmittel integriert sein. Es ist nicht zwangsläufig eine eigene, dedizierte zweite Steuereinheit notwendig. Vielmehr ist es besonders sinnvoll, die Funktion einer zweiten Steuereinheit in einer übergeordneten Steuereinheit zu integrieren, die in dem Verkehrsmittel integriert ist. Durch ein Software-Update könnte die Funktion der ersten und/oder der zweiten Steuereinheit als zusätzlicher Algorithmus nachgerüstet werden.Analogously to the previous statements, the invention also relates to a system for filling up a means of transport with hydrogen, having a filling up device with a first connection unit and a first control unit, a second connection unit and a second control unit for integration into a means of transport, the second control unit being designed for this purpose to send dynamic status data of the means of transport before and/or during and/or after refueling from the means of transport to the hydrogen refueling device by means of the second connection unit via a communication link to the first connection unit, wherein the first control unit can be coupled to the first connection unit and is designed to receive the dynamic data and to carry out the refueling of the means of transport by the refueling device, taking into account the transmitted data, by actuation. The first control unit can be integrated directly into the hydrogen refueling device in order to control a refueling process there. It is also conceivable to connect a plurality of hydrogen refueling devices to a single, central, first control unit which is arranged outside of the hydrogen refueling devices. The second control unit can be integrated into the means of transport. A separate, dedicated second control unit is not absolutely necessary. Rather, it is particularly useful to use the function of a second To integrate control unit in a higher-level control unit, which is integrated in the means of transport. The function of the first and/or the second control unit could be retrofitted as an additional algorithm by means of a software update.

Die erste Steuereinheit könnte dazu ausgebildet sein, eine Abgabeeinheit zum Beeinflussen eines Wasserstoff-Massenstroms und/oder eines Druckgradienten anzusteuern.The first control unit could be designed to control a delivery unit for influencing a hydrogen mass flow and/or a pressure gradient.

Ferner könnte die zweite Steuereinheit dazu ausgebildet sein, Stellgrößen während der Betankung an die Betankungseinrichtung zu senden, wobei die Betankungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Stellgrößen durch Ansteuerung der Abgabeeinheit umzusetzen.Furthermore, the second control unit could be designed to send manipulated variables to the fueling device during fueling, the fueling device being designed to convert the manipulated variables by controlling the delivery unit.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.Further measures improving the invention are presented in more detail below together with the description of the preferred exemplary embodiments of the invention with the aid of figures.

Figurenlistecharacter list

Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Systems.

It shows:

1 a schematic view of the method according to the invention.
2 a schematic view of the system according to the invention.

1 zeigt ein Verfahren zur Betankung eines Verkehrsmittels durch eine Wasserstoff-Betankungseinrichtung in einer schematischen Darstellung. Zunächst kann eine Kommunikationsverbindung zwischen der Wasserstoff-Betankungseinrichtung und dem Verkehrsmittel aufgebaut werden 2. Eine Wasserstoffabgabeeinrichtung in Form eines Tankrüssels oder ähnlichem wird mit einem Tank des Verkehrsmittels gekoppelt 4. Das Koppeln sowie das Aufbauen 2 der Kommunikationsverbindung muss nicht in dieser Reihenfolge erfolgen, es kann auch umgekehrt ablaufen. Dynamische Zustandsdaten des Verkehrsmittels werden vor einer und/oder während einer und/oder nach einer Betankung von dem Verkehrsmittel an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung übertragen 6. Hier ist beispielhaft das Übertragen vor bzw. während der Ausführung der Betankung gezeigt. Es wird eine Betankung unter Berücksichtigung der übertragenen Daten ausgeführt 8. 1 shows a method for refueling a means of transport using a hydrogen refueling device in a schematic representation. First, a communication connection can be established between the hydrogen refueling device and the means of transport 2. A hydrogen dispensing device in the form of a tank nozzle or similar is coupled to a tank of the means of transport 4. The coupling and the establishment 2 of the communication connection do not have to take place in this order, it can also work in reverse. Dynamic status data of the means of transport are transmitted before and/or during and/or after refueling from the means of transport to the hydrogen refueling device 6. The transmission before or during the execution of the refueling is shown here by way of example. A refueling is carried out taking into account the transmitted data 8.

Die Betankungseinrichtung weist eine ansteuerbare Abgabeeinheit zum Beeinflussen eines Wasserstoff-Massenstroms und/oder eines Druckgradienten auf und führt eine Ansteuerung der Abgabeeinheit durch 10, wobei die Ansteuerung auf Basis der übertragenen Daten geregelt wird 12. Dabei kann das Regeln 12 durch das Verkehrsmittel erfolgen. Das Verkehrsmittel könnte dazu Stellgrößen während der Betankung an die Betankungseinrichtung senden 13, sodass diese in der Betankungseinrichtung umgesetzt wird. Es kann ein physikalischer Parameter in oder an dem Tank erfasst werden 14, sodass die Regelung 12 diesen berücksichtigen kann.The refueling device has a controllable delivery unit for influencing a hydrogen mass flow and/or a pressure gradient and controls the delivery unit 10, the control being controlled on the basis of the transmitted data 12. The control 12 can be carried out by the means of transport. For this purpose, the means of transport could send manipulated variables 13 to the fueling device during the fueling process, so that these are implemented in the fueling device. A physical parameter can be detected in or on the tank 14 so that the controller 12 can take this into account.

Zur Regelung des Betankungsvorgangs kann das Verkehrsmittel einen Betankungsplan ermitteln 16 und als einen Datensatz der dynamischen Daten an die Betankungseinrichtung senden 18. Die Betankungseinrichtung setzt die Betankung auf Basis des Betankungsplans dann um. Der Betankungsplan muss nicht statisch sein, sondern kann basierend auf Parametern des Verkehrsmittels und/oder gemessenen Sensorwerten des Verkehrsmittels und/oder zusätzlich durch die Betankungseinrichtung übermittelten Parametern und/oder dynamischer Informationen ermittelt werden 16.To control the fueling process, the means of transport can determine a fueling plan 16 and send it to the fueling facility as a data record of the dynamic data 18. The fueling facility then implements the fueling on the basis of the fueling plan. The refueling plan does not have to be static, but can be determined based on parameters of the means of transport and/or measured sensor values of the means of transport and/or parameters additionally transmitted by the refueling facility and/or dynamic information 16.

2 zeigt schematisch ein System 20 zum Betanken eines Verkehrsmittels 22. Das Verkehrsmittel 22 ist in dem gezeigten Fall beispielhaft ein Bus, in dem Wasserstoff über eine Brennstoffzelle (nicht gezeigt) zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt wird. Das System 20 weist eine Wasserstoff-Betankungseinrichtung 24 auf, die einen Tankrüssel 26 besitzt. Dieser ist mit dem Verkehrsmittel 22 koppelbar, um in eine Fluidverbindung mit einem Tank 28 im Innern des Verkehrsmittels 26 zu geraten. Die Wasserstoff-Betankungseinrichtung 24 weist weiterhin eine erste Steuereinheit 30 auf, welche mit einer ersten Verbindungseinheit 32 verbunden ist. Die erste Steuereinheit 30 ist weiterhin mit einer Abgabeeinheit 34 verbunden, welche in der Lage ist, einen Massenstrom des abgegebenen Wasserstoffs zu beeinflussen. Die erste Steuereinheit 30 kann weiterhin mit einem Sensor 36 verbunden sein, der mindestens eine physikalische Größe misst, aus der direkt oder durch Berechnung der Massenstrom oder ähnliches gewonnen wird. 2 shows schematically a system 20 for refueling a means of transport 22. In the case shown, means of transport 22 is, for example, a bus in which hydrogen is used via a fuel cell (not shown) to generate electricity. The system 20 has a hydrogen refueling device 24 which has a refueling nozzle 26 . This can be coupled to the means of transport 22 in order to be in fluid communication with a tank 28 inside the means of transport 26 . The hydrogen refueling device 24 also has a first control unit 30 which is connected to a first connection unit 32 . The first control unit 30 is also connected to a delivery unit 34 which is capable of influencing a mass flow of the delivered hydrogen. The first control unit 30 can also be connected to a sensor 36 which measures at least one physical variable from which the mass flow or the like is obtained directly or by calculation.

Die erste Verbindungseinheit 32 ist in der Lage, mit einer zweiten Verbindungseinheit 38 des Verkehrsmittels 22 zu kommunizieren. Dies kann entweder direkt, d.h. als Punkt-zu-Punkt-Verbindung, oder über eine entsprechende Infrastruktur erfolgen. Die zweite Verbindungseinheit 38 ist mit einer zweiten Steuereinheit 40 gekoppelt. Folglich können die erste Steuereinheit 30 und die zweite Steuereinheit 40 miteinander kommunizieren.The first connection unit 32 is able to communicate with a second connection unit 38 of the means of transport 22 . This can be done either directly, i.e. as a point-to-point connection, or via an appropriate infrastructure. The second connection unit 38 is coupled to a second control unit 40 . Consequently, the first control unit 30 and the second control unit 40 can communicate with each other.

Die zweite Steuereinheit 40 ist dazu ausgebildet, dynamische Zustandsdaten des Verkehrsmittels 22 vor einer und/oder während einer und/oder nach einer Betankung von dem Verkehrsmittel 22 an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung 24 mittels der zweiten Verbindungseinheit 38 über eine Kommunikationsverbindung an die erste Verbindungseinheit 32 zu senden. Die erste Steuereinheit 30 ist mit der ersten Verbindungseinheit 32 koppelbar und dazu ausgebildet, die dynamischen Daten zu empfangen und die Betankung des Verkehrsmittels 22 durch die Betankungseinrichtung 24 unter Berücksichtigung der übertragenen Daten durch Ansteuern auszuführen.The second control unit 40 is designed to transmit dynamic status data of the means of transport 22 before and/or during and/or after refueling from the means of transport 22 to the hydrogen refueling device 24 by means of the second connection unit 38 via a com communication connection to the first connection unit 32 to send. The first control unit 30 can be coupled to the first connection unit 32 and is designed to receive the dynamic data and to carry out the refueling of the means of transport 22 by the refueling device 24 taking into account the transmitted data by activation.

Es ist beispielhaft denkbar, dass die erste Steuereinheit 30 dazu ausgebildet ist, die Abgabeeinheit 34 zum Beeinflussen eines Wasserstoff-Massenstroms und/oder eines Druckgradienten anzusteuern. Zudem kann die zweite Steuereinheit 40 beispielhaft dazu ausgebildet sein, Stellgrößen während der Betankung an die Betankungseinrichtung 24 zu senden, wobei die Betankungseinrichtung 24 dazu ausgebildet ist, die Stellgrößen durch Ansteuerung der Abgabeeinheit 34 umzusetzen. Ein Sensor 42 ist zudem vorgesehen, der mit dem Tank 28 gekoppelt ist, um bei der Regelung einen Druck und/oder eine Temperatur innerhalb des Tanks 28 zu berücksichtigen.It is conceivable, for example, for the first control unit 30 to be designed to control the dispensing unit 34 in order to influence a hydrogen mass flow and/or a pressure gradient. In addition, second control unit 40 can be configured, for example, to send manipulated variables to refueling device 24 during refueling, refueling device 24 being configured to implement the manipulated variables by controlling delivery unit 34 . A sensor 42 is also provided, which is coupled to the tank 28 in order to take into account a pressure and/or a temperature within the tank 28 during the regulation.

Claims

Verfahren zur Betankung eines Verkehrsmittels (22) durch eine Wasserstoff-Betankungseinrichtung (24), aufweisend die Schritte: - Aufbauen (2) einer Kommunikationsverbindung zwischen der Wasserstoff-Betankungseinrichtung (24) und dem Verkehrsmittel (22), - Koppeln (4) einer Wasserstoffabgabeeinrichtung (24) mit einem Tank (28) des Verkehrsmittels (22), - Übertragen (6) dynamischer Zustandsdaten des Verkehrsmittels (22) vor einer und/oder während einer und/oder nach einer Betankung von dem Verkehrsmittel (22) an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung (24), und - Ausführen (8) der Betankung durch die Betankungseinrichtung (24) unter Berücksichtigung der übertragenen Daten.Method for refueling a means of transport (22) using a hydrogen refueling device (24), comprising the steps: - Establishing (2) a communication link between the hydrogen refueling device (24) and the means of transport (22), - Coupling (4) a hydrogen delivery device (24) with a tank (28) of the means of transport (22), - Transmission (6) of dynamic status data of the means of transport (22) before and/or during and/or after refueling of the means of transport (22) to the hydrogen refueling device (24), and - Running (8) the refueling by the refueling device (24) taking into account the transmitted data.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Betankungseinrichtung (24) eine ansteuerbare Abgabeeinheit (34) zum Beeinflussen eines Wasserstoff-Massenstroms und/oder eines Druckgradienten aufweist und eine Ansteuerung der Abgabeeinheit durchführt (10), wobei die Ansteuerung auf Basis der übertragenen Daten geregelt wird.procedure after claim 1 , wherein the refueling device (24) has a controllable delivery unit (34) for influencing a hydrogen mass flow and/or a pressure gradient and the delivery unit is activated (10), the activation being regulated on the basis of the transmitted data.

Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verkehrsmittel (22) die Regelung durchführt.procedure after claim 2 , wherein the means of transport (22) carries out the regulation.

Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verkehrsmittel (22) mindestens einen Sensor (42) aufweist, der einen physikalischen Parameter in oder an dem Tank (28) erfasst, und wobei die Regelung unter Berücksichtigung des erfassten physikalischen Parameters erfolgt.procedure after claim 3 , wherein the means of transport (22) has at least one sensor (42) which detects a physical parameter in or on the tank (28), and wherein the regulation takes place taking into account the detected physical parameter.

Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Verkehrsmittel (22) Stellgrößen während der Betankung an die Betankungseinrichtung (24) sendet, und wobei die Betankungseinrichtung (24) die Stellgrößen durch Ansteuerung (10) der Abgabeeinheit (34) umsetzt.procedure after claim 3 or 4 , wherein the means of transport (22) sends manipulated variables to the refueling device (24) during refueling, and wherein the refueling device (24) converts the manipulated variables by controlling (10) the delivery unit (34).

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verkehrsmittel (22) einen Betankungsplan ermittelt und als einen Datensatz der dynamischen Daten an die Betankungseinrichtung (24) sendet, und wobei die Betankungseinrichtung (24) die Betankung auf Basis des Betankungsplans umsetzt.procedure after claim 1 or 2 , wherein the means of transport (22) determines a refueling plan and sends it to the refueling device (24) as a data record of the dynamic data, and wherein the refueling device (24) implements the refueling on the basis of the refueling plan.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationsverbindung als eine Funkverbindung ausgeführt wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein the communication link is implemented as a radio link.

System (20) zur Betankung eines Verkehrsmittels (22) mit Wasserstoff, aufweisend: - eine Betankungseinrichtung (24) mit einer ersten Verbindungseinheit (32) und einer ersten Steuereinheit (30), - eine zweite Verbindungseinheit (38) und eine zweite Steuereinheit (40) zur Integration in ein Verkehrsmittel (22), wobei die zweite Steuereinheit (40) dazu ausgebildet ist, dynamische Zustandsdaten des Verkehrsmittels (22) vor einer und/oder während einer und/oder nach einer Betankung von dem Verkehrsmittel (22) an die Wasserstoff-Betankungseinrichtung (24) mittels der zweiten Verbindungseinheit (38) über eine Kommunikationsverbindung an die erste Verbindungseinheit (32) zu senden, wobei die erste Steuereinheit (30) mit der ersten Verbindungseinheit (32) koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, die dynamischen Daten zu empfangen und die Betankung des Verkehrsmittels (22) durch die Betankungseinrichtung (24) unter Berücksichtigung der übertragenen Daten durch Ansteuern auszuführen.System (20) for filling up a means of transport (22) with hydrogen, having: - a refueling device (24) with a first connection unit (32) and a first control unit (30), - a second connection unit (38) and a second control unit (40) for integration into a means of transport (22), wherein the second control unit (40) is designed to transmit dynamic status data of the means of transport (22) before and/or during and/or after refueling of the means of transport (22) to the hydrogen refueling device (24) by means of the second connection unit ( 38) to send via a communication link to the first connection unit (32), wherein the first control unit (30) can be coupled to the first connection unit (32) and is designed to receive the dynamic data and to carry out the refueling of the means of transport (22) by the refueling device (24) taking into account the transmitted data by activation.

System (20) nach Anspruch 8, wobei die erste Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, eine Abgabeeinheit (34) zum Beeinflussen eines Wasserstoff-Massenstroms und/oder eines Druckgradienten anzusteuern.system (20) after claim 8 , wherein the first control unit (30) is designed to control a delivery unit (34) for influencing a hydrogen mass flow and/or a pressure gradient.

System (20) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die zweite Steuereinheit (40) dazu ausgebildet ist, Stellgrößen während der Betankung an die Betankungseinrichtung (24) zu senden, und wobei die Betankungseinrichtung (24) dazu ausgebildet ist, die Stellgrößen durch Ansteuerung der Abgabeeinheit (34) umzusetzen.system (20) after claim 8 or 9 , wherein the second control unit (40) is designed to send manipulated variables to the refueling device (24) during refueling, and wherein the refueling device (24) is designed to implement the manipulated variables by controlling the delivery unit (34).