罐系统技术方案

本发明专利技术涉及一种罐系统(100)，尤其用于车辆，其包括沿着纵轴线延伸的罐容器，用于接收气体；以及传感器组件，其包括沿着纵轴线延伸的传感器装置或者多个沿着纵轴线分布地布置的传感器装置，其中，每个传感器装置构造为变形探测器并且设置为用于由于变形而输出或改变电信号。变电信号。变电信号。

【技术实现步骤摘要】
罐系统


[0001]本专利技术涉及一种罐系统，尤其用于存储气体，例如氢气，其中，罐系统作为移动式罐系统例如可用于车辆中、尤其道路车辆，例如汽车中。

技术介绍

[0002]在车辆、例如在乘用车或商用车中能够在燃料电池中以高效率利用气态燃料如氢气。为此车辆携带具有罐容器的相应的罐系统，燃料存储或存放在所述罐容器中。为了在热或机械地作用到罐容器上的情况下防止气体不受控地流出，罐容器通常设有安全阀，气体可以在罐容器中达到极限压力和/或极限温度时通过安全阀逸出。这种安全阀通常具有热触发的和通过压力触发的触发机构并且也称为TPRD，其中，“TPRD”作为缩写代表英文表述“Thermal and Pressure Relief Device”。
[0003]在文献US 2018/0172215 A1中公开一种气体容器，其具有安全阀和传感器组件，该传感器组件具有一个或多个在气体容器的延伸尺度上分布地布置的温度灵敏的元件。这些温度灵敏的元件产生信号，以便打开安全阀。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术设置一种罐系统。
[0005]根据本专利技术的罐系统可以尤其构造为用于车辆中或者一般用作移动式罐系统并且包括沿着纵轴线延伸的罐容器，用于接收气体，例如氢气；以及包括传感器组件，该传感器组件具有沿着纵轴线延伸的传感器装置或多个沿着纵轴线分布地布置的传感器装置，其中，每个传感器装置构造为变形探测器并且设置为用于由于变形而输出或改变电信号。
[0006]本专利技术所基于的构思在于，沿着罐容器的整个长度设置测量系统，以便能够检测可能仅局部作用的热影响或机械影响。因此，沿着罐容器(该罐容器例如可以构造为瓶或圆柱形的)的纵向延伸尺度布置有在罐容器的长度上延伸的传感器装置，该传感器装置具有例如呈电导体形式的可变形的测量探测器。替代地，多个具有各一个呈电导体形式的可变形的测量探测器的传感器装置可以沿着罐容器的纵向延伸尺度分布地布置。每个传感器装置设置为用于在测量探测器例如由于温度变化或由于机械地作用到测量探测器上的力而变形的情况下产生或改变电信号。例如，测量探测器可以由于变形而与引导电流的结构发生接触并且由此输出电信号。此外，测量探测器自身也可以是电流流过的，其中，测量探测器的电阻由于变形而改变，这可作为电信号，例如电流或电压的变化被探测到。
[0007]本专利技术的优点在于，也可靠地检测仅局部作用的热影响或机械影响。此外有利的是，一个或多个传感器装置构造为变形探测器，因为该变形探测器设置为用于不但由于温度变化而且由于机械变形，例如由于在罐容器中的压力变化或由于外部影响而输出或改变电信号。因此可以总体上有利地减少传感器的数量。
[0008]下面给出有利的构型和扩展方案。
[0009]根据一些实施方式可以设置，传感器组件具有沿着纵轴线延伸的传感器装置，其
中，该传感器装置具有位置固定地与罐容器机械连接的第一电导体和第二电导体，所述第一电导体具有回曲形延伸的第一区段，并且第二电导体具有平行于第一导体的第一区段回曲形延伸的第二区段，其中，第二电导体的第二区段相对于第一电导体可如此运动地布置，使得在第二导体变形时可建立第一与第二区段之间的电接触。第一和第二电导体因此分别具有锯齿形或蛇形曲线形延伸的区段，其中，电导体在这些区段中平行地延伸。即第一和第二电导体的回曲或蛇形曲线直接彼此并排地延伸。如果使可自由运动的第二电导体变形，例如因为该第二电导体由于变热而膨胀，则第二电导体的回曲部与第一电导体的平行或相邻延伸的回曲部接触。如果两个电导体之一与电压源电连接，例如与电池连接，则在另一电导体上在接触情况下可以量取相应的电信号。
[0010]根据一些实施方式可以设置，第一电导体和第二电导体具有彼此不同的热膨胀系数。第二电导体例如可以具有比第一电导体更大的热膨胀系数，使得第二电导体在温度变化的情况下相比于第一电导体更强地膨胀。由此传感器装置更快速或更可靠地响应。
[0011]根据一些实施方式，第二电导体可以热耦合、尤其借助导热膏耦合到罐容器上。特别有利的是，电导体安装在罐容器的外表面上，因为以这种方式实现在罐容器与第二电导体之间改善的导热。
[0012]根据一些实施方式可以设置，第一和第二电导体在多个沿着纵轴线间隔开地布置的分离部位处位置固定地紧固在罐容器上，从而在分离部位之间分别形成传感器部段。尤其，第一导体的回曲形的第一区段和第二导体的回曲形的第二区段固定在分离部位上。因此，尤其第二电导体在一个部段内可以与另一部段无关地膨胀或者说变形。通过对由于第一与第二导体在各部段之一中的接触而输出的电信号进行分析处理可以求取已经发生接触的部段，例如基于应力，因为第一和第二电导体直至各个部段的导体长度不同，这分别限定不同的电阻。替代地，与电压源未永久连接的电导体可以在分离部位处是分离或中断的，使得对于每个传感器部段设置一个导体部段。因此，对于每个导体部段在与第二导体部段的接触情况下可以探测自身的信号。因此，有利地能够以非常简单的方式实现对变形的局部分辨的监控。例如，对于每个传感器部段可以探测达到极限温度，在该极限温度下，第一与第二导体接触。
[0013]根据一些实施方式可以设置，传感器组件具有多个沿着纵轴线分布地布置的、呈应变片形式的传感器装置，这些传感器装置与罐容器连接。应变片因此与容器罐一起变形，例如由于温度变化或者由于机械引起的变形。通过应变片沿着罐容器的纵轴线分布的布置可以以简单的方式地点分辨地探测变形。
[0014]根据一些实施方式可以设置，传感器组件具有布置在罐容器的内表面上和/或外表面上的传感器装置。例如，上述电导体和/或应变片可以安装在罐容器的外周面上。这简化了传感器组件的安装。传感器组件在外表面上的安装的另一优点在于，例如在火灾情况下可非常快速地探测外部的热影响。也可以考虑安装在罐容器的内周面上，由此尤其可以非常精确并且具有短延迟时间地检测保存在罐容器中的气体的温度变化。
[0015]根据一些实施方式，罐系统可以具有与罐容器的出口连接的安全阀，该安全阀能够在关闭状态与打开状态之间切换，在所述关闭状态下，该安全阀流体密封地关闭出口；在所述打开状态下，该安全阀允许通过出口的流体流动，其中，安全阀与传感器组件信号连接并且基于由传感器组件输出或改变的电信号是可切换的。安全阀尤其可以构造为所谓的
TPRD，其构造为用于在达到极限温度或在达到极限压力的情况下打开。安全阀还可以具有电磁切换机构，该电磁切换机构由于通过传感器组件输出或改变的电信号将安全阀从关闭状态切换到打开状态中。例如，安全阀可以具有电磁开关，该电磁开关在无电流的情况下保持在关闭状态中并且在施加操纵电压的情况下打开。电磁开关尤其可以平行于热触发机构和压力触发机构设置。
[0016]根据一些实施方式，罐系统可以具有与传感器组件电连接的控制装置，其设置为用于基于由传感器组件输出或改变的电信号求取至少一个第一温度值。
[0017]根据一些实施方式，罐系统可以具有用于检测罐容器中的压力的压力传感器，其中，压力传感器与控制装置电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种罐系统(100)，尤其用于车辆，所述罐系统具有：沿着纵轴线(L1)延伸的罐容器(1)，用于接收气体；和传感器组件(2)，该传感器组件具有沿着纵轴线(L1)延伸的传感器装置(20)或者多个沿着纵轴线(L1)分布地布置的传感器装置(20)，其中，每个传感器装置(20)构造为变形探测器并且设置为用于由于变形而输出或改变电信号。2.根据权利要求1所述的罐系统(100)，其中，所述传感器组件(2)具有沿着纵轴线(L1)延伸的传感器装置(20)，其中，所述传感器装置(20)具有位置固定地与所述罐容器(1)机械连接的第一电导体(21)以及具有第二电导体(22)，所述第一电导体具有回曲形延伸的第一区段(21A)，并且所述第二电导体具有平行于所述第一导体(21)的第一区段(21A)回曲形延伸的第二区段(22A)，其中，所述第二电导体(22)的第二区段(22A)相对于所述第一电导体(21)能够如此运动地布置，使得在所述第二导体(22)变形时能够建立在所述第一区段与所述第二区段(21A、22A)之间的电接触。3.根据权利要求2所述的罐系统(100)，其中，所述第一电导体(21)和所述第二电导体(22)具有彼此不同的热膨胀系数。4.根据权利要求2或3所述的罐系统(100)，其中，所述第二电导体(22)热耦合、尤其借助导热膏耦合到所述罐容器(1)上。5.根据权利要求2至4中任一项所述的罐系统(100)，其中，所述第一电导体和第二电导体(21、22)在多个沿着纵轴线(L1)间隔开地布置的分离部位(23)处位置固定地紧固在所述罐容器(1)上，从而在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：