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DE102014213958A1 - Überwachungsvorrichtung für einen Drucktank sowie Drucktank, insbesondere für ein Fahrzeug - Google Patents

Überwachungsvorrichtung für einen Drucktank sowie Drucktank, insbesondere für ein Fahrzeug Download PDF

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DE102014213958A1
DE102014213958A1 DE102014213958.9A DE102014213958A DE102014213958A1 DE 102014213958 A1 DE102014213958 A1 DE 102014213958A1 DE 102014213958 A DE102014213958 A DE 102014213958A DE 102014213958 A1 DE102014213958 A1 DE 102014213958A1
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Germany
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pressure tank
thermocouple
temperature
insulation
control device
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DE102014213958.9A
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Jan-Mark Kunberger
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drucktank mit einer Überwachungsvorrichtung, wobei die Überwachungsvorrichtung eine Thermoelementanordnung mit zumindest zwei Thermoelementen und eine Steuerungsvorrichtung umfasst, wobei jedes Thermoelement mit einem weiteren Thermoelement und/oder mit der Steuerungsvorrichtung elektrisch verbunden ist und wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Isolationswärmestrom von einer Umgebung in den Drucktank zu bestimmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucktank mit einer Überwachungsvorrichtung, vorzugsweise für ein Fahrzeug. Der Drucktank ist insbesondere ein Tank zur Speicherung von Wasserstoff.
  • In automotiven Anwendungen wird die Isolationsgüte kryogener Wasserstoff-Drucktanks durch die folgenden Maßnahmen überwacht: Während einer Parksituation wird eine Wärmeeintragsmessung ausgeführt. Gleichzeitig wird ein Vakuum innerhalb der Drucktankisolierung durch Drucksensoren überwacht. Beide Maßnahmen funktionieren jedoch nur, wenn ein entsprechendes Fahrzeugsteuergerät eingeschaltet ist. Außerdem arbeiten beide Maßnahmen nicht autark und sind somit in der Situation Parken, bei der das Fahrzeugsteuergerät nicht zur Verfügung steht, bei fehlerhaftem oder ausgefallenem Fahrzeugsteuergerät oder beispielsweise nach einem Unfall nicht verfügbar.
  • Der kryogene Drucktank befindet sich gegenüber unter Umgebungstemperatur stehenden Drucktanks nicht in einem stabilen Gleichgewicht, da der Behälterdruck kontinuierlich durch Wärmeeintrag ansteigt. Aus diesem Grund ist eine Isolierung vorgesehen, um einen Wärmeeintrag zu minimieren. Die Isolation stellt dabei eine sicherheitsrelevante Funktion dar, da der Innendruck des Drucktanks ansteigt, wenn die Isolationsfunktion degradiert.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Überwachungsvorrichtung für einen Drucktank bereitzustellen, die bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine sichere, kontinuierliche und zuverlässige Überwachung des Drucktanks ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Drucktank mit einer Überwachungsvorrichtung, die eine Thermoelementanordnung mit zumindest zwei Thermoelementen umfasst. Der Drucktank wird vorzugsweise als kryogener Drucktank in einem Fahrzeug eingesetzt. Weiterhin umfasst die Überwachungsvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung. Erfindungsgemäß ist jedes Thermoelement mit einem weiteren Thermoelement und/oder mit der Steuerungsvorrichtung elektrisch verbunden. Die Steuerungsvorrichtung ist erfindungsgemäß eingerichtet, einen Isolationswärmestrom von einer Umgebung in den Drucktank zu bestimmen. Da die Steuerungsvorrichtung mit den Thermoelementen der Thermoelementanordnung verbunden ist, ist die Bestimmung des Wärmestroms auf Basis der Thermoelemente durchführbar. Die Thermoelemente liefern abhängig von einer gemessenen Temperatur eine elektrische Spannung, so dass die elektrische Spannung von der Steuerungsvorrichtung einer Temperatur zuordenbar ist. Anhand der Temperatur eines Fluids innerhalb des Drucktanks ist der Zustand der inneren Energie des Fluids bestimmbar. Insbesondere führt der Isolationswärmestrom zu einer Änderung der inneren Energie des Fluids innerhalb des Drucktanks.
  • Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
  • Bevorzugt sind die Thermoelemente derart verbunden, dass diese mindestens einen thermoelektrischen Generator bilden, wobei der thermoelektrische Generator elektrische Energie aus einem Temperaturgefälle wandelt. Insbesondere weisen die Thermoelemente Pole auf, an denen die elektrische Spannung jedes Thermoelements abgreifbar ist, wobei jeweils ein Pol der Thermoelemente elektrisch verbunden ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Energieversorgung der Steuerungsvorrichtung durch den so gebildeten thermoelektrischen Generator sichergestellt ist. Daher ist vorteilhafterweise keine zusätzliche Energieversorgung der Überwachungsvorrichtung notwendig. Die Thermoelemente haben in diesem Fall vorteilhafterweise eine Doppelfunktion. Zum einen werden die Thermoelemente verwendet, um Temperaturen zu erfassen, zum anderen werden die Thermoelemente durch ihre Kopplung als thermoelektrischer Generator verwendet.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass jedes Thermoelement zumindest zwei unterschiedliche Halbleiter umfasst. Auf diese Weise ist bereits bei geringen Temperaturunterschieden eine hohe elektrische Leistung aus dem thermoelektrischen Generator beziehbar. Insbesondere ist der thermoelektrische Generator ein Peltier-Element.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Thermoelementanordnung ein erstes Thermoelement und ein zweites Thermoelement. Das erste Thermoelement ist bevorzug in der Art angeordnet, dass mit dem ersten Thermoelement eine Temperatur innerhalb des Drucktanks erfassbar ist. Zum Erfassen der Temperatur innerhalb des Drucktanks ist das erste Thermoelement vorteilhafterweise an einem Innendrucktank des Drucktanks angeordnet, wobei vorgesehen ist, dass eine Temperatur im Inneren des Drucktanks gleich groß oder näherungsweise gleich groß wie eine Temperatur des Innendrucktanks des Drucktanks ist. Somit ist die Überwachungsvorrichtung oder zumindest die Thermoelementanordnung vorteilhafterweise innerhalb einer Isolierung des Drucktanks anordbar, sodass mit dem ersten thermischen Element die Wandtemperatur des Innendrucktanks des Drucktanks erfassbar ist.
  • Besonders bevorzugt weisen das erste Thermoelement und das zweite Thermoelement jeweils ein erstes Material und ein zweites Material auf. Das erste Material des ersten Thermoelementes und das zweite Material des zweiten Thermoelementes sind vorteilhafterweise durch ein Verbindungselement elektrisch verbunden. Auf diese Weise entsteht vorteilhafterweise ein thermoelektrischer Generator. Zwischen den zweiten Materialien des ersten Thermoelementes und des zweiten Thermoelementes ist somit eine elektrische Spannung abgreifbar. Der thermoelektrische Generator erzeugt eine Spannung zwischen den zweiten Materialien, sobald ein Temperaturunterschied zwischen dem ersten Thermoelement und dem zweiten Thermoelement vorliegt. Somit ist die Überwachungsvorrichtung vorteilhafterweise derart an dem Tank anortbar, dass das erste Thermoelement eine Temperatur innerhalb der Isolierung des Drucktanks misst, während das zweite Thermoelement eine Temperatur außerhalb der Isolierung erfasst. Auf diese Weise ist ein größtmöglicher Temperaturunterschied zwischen dem ersten Thermoelement und zweiten Thermoelement gegeben. Um genügend Leistung für die Steuerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, können auch mehrere elektrische Generatoren in der genannten Weise angebracht und seriell oder parallel verschaltet werden.
  • Bevorzugt weist die Überwachungsvorrichtung eine Anzeigevorrichtung auf. Die Anzeigevorrichtung ist vorteilhafterweise eine Signallampe. Die Anzeigevorrichtung ist insbesondere mit der Steuerungsvorrichtung verbunden, wobei die Anzeigevorrichtung die zum Betrieb notwendige Energie von der Steuerungsvorrichtung erhält. Vorteilhafterweise ist mittels der Anzeigevorrichtung eine Überschreitung eines Grenzwertes des Isolationswärmestroms anzeigbar. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Signallampe eine Lampe, die in zumindest einer ersten Farbe und einer zweiten Farbe beleuchtbar ist. Somit wird die Überschreitung des Grenzwertes durch einen Wechsel von der ersten Farbe zu der zweiten Farbe angezeigt. Ebenso ist bevorzugt vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung bei Überschreitung des Grenzwertes des Isolationswärmestroms eine Warnung über ein Mobilfunknetz aussendet, insbesondere an einen Fahrer eines Fahrzeugs oder an eine zentrale Überwachungsstelle. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung einen Aktor umfasst. Der Aktor ist bei Überschreiten des Grenzwertes des Isolationswärmestroms aktivierbar. Insbesondere ist der Aktor eingerichtet, einen Druck innerhalb des Drucktanks zu reduzieren.
  • Der Drucktank weist vorteilhafterweise einen Innendrucktank und einen Außendrucktank auf, wobei der Außendrucktank den Innendrucktank, insbesondere vollständig, umgibt. Weiterhin ist eine Isolierung zwischen dem Innendrucktank und dem Außendrucktank angebracht. Da der Innendruck des Drucktanks ansteigt, wenn die Isolationsfunktion der Isolierung degradiert, ist die Isolationsfunktion eine sicherheitsrelevante Funktion. Um einen Ausfall dieser Funktion frühzeitig zu erkennen, ist erfindungsgemäß die Überwachungsvorrichtung vorgesehen. Dazu ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung oder zumindest die Thermoelementanordnung innerhalb der Isolierung angeordnet ist. Durch das Anbringen innerhalb der Isolierung ist insbesondere vorgesehen, dass ein erstes Thermoelement der Thermoelementanordnung in der Überwachungsvorrichtung eine Temperatur einer Außenfläche des Innendrucktanks erfasst. Die Temperatur der Außenfläche des Innendrucktanks ist insbesondere gleich groß oder nahezu gleich groß wie die Temperatur eines Fluids innerhalb des Innendrucktanks. Somit ist mit der Überwachungsvorrichtung eine Temperatur innerhalb eines von dem Innendrucktank umschlossenen Raumes bestimmbar. Anhand der Temperatur innerhalb des von dem Innendrucktank umschlossenen Raumes ist eine innere Energie innerhalb des Raumes durch die Steuerungsvorrichtung der Überwachungsvorrichtung bestimmbar, wobei anhand einer Änderung der inneren Energie ein Wärmestrom in den von dem Innendrucktank umschlossenen Raum hinein ermittelbar ist.
  • Da das erste Thermoelement und das zweite Thermoelement einen thermoelektrischen Generator bilden, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein Temperaturunterschied des ersten Thermoelementes und des zweiten Thermoelementes so groß wie möglich ist. Daher ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das zweite Thermoelement derart angeordnet ist, dass mit diesem eine Temperatur des Außendrucktanks erfassbar ist. Die Temperatur des Außendrucktanks entspricht vorteilhafterweise einer Umgebungstemperatur. Somit liefert das Zusammenspiel der Thermoelemente als thermoelektrischer Generator ausreichend Energie, um die Überwachungsvorrichtung autark zu versorgen.
  • Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Isolierung ein Vakuum umfasst. Vakuum stellt die beste thermische Isolationsfunktion bereit. Somit ist vorteilhafterweise ein Raum zwischen dem Innendrucktank und dem Außendrucktank mit Vakuum versehen.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Drucktanks gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Überwachungsvorrichtung des Drucktanks gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
  • 3 eine Detailansicht aus 1.
  • 1 zeigt einen Drucktank 13 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Drucktank 13 ist insbesondere ein kryogener Drucktank, der vorteilhafterweise zur Druckspeicherung von Wasserstoff, insbesondere warm und kryogen, ausgelegt ist. Besonders bevorzugt ist der Drucktank 13 zur Verwendung in einem Fahrzeug vorgesehen.
  • Der Drucktank 13 umfasst einen Innendrucktank 14 sowie einen Außendrucktank 15, der insbesondere ein Vakuumdrucktank ist. Zwischen der Innendrucktank 14 und dem Außendrucktank 15 ist eine Isolierung 16 angebracht, die insbesondere ein Vakuum ist. Der Innendrucktank 14 ist vorteilhafterweise aus einem Kunststoffliner mit einem CFK-Ummantelung gefertigt und derart ausgebildet, in einem von dem Innendrucktank 14 umschlossenen Raum Wasserstoff aufzunehmen. Die Aufnahme des Wasserstoffs erfolgt insbesondere unter Druck, bevorzugt warm oder kryogen. In dem in 1 gezeigten Beispiel wurde aus Gründen der Vereinfachung auf eine detaillierte Darstellung von Zu- und Abflüssen des Wasserstoffs verzichtet.
  • 2 zeigt eine Überwachungsvorrichtung 1 des Drucktanks 13 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Überwachungsvorrichtung 1 umfasst eine Thermoelementanordnung 2, die mit einer Steuerungsvorrichtung 9 verbunden ist. Ebenfalls mit der Steuerungsvorrichtung 9 verbunden ist eine Anzeigevorrichtung 10, die insbesondere eine Signallampe ist.
  • Die Thermoelementanordnung 2 umfasst insbesondere ein erstes Thermoelement 3, mit dem eine Temperatur innerhalb des von dem Innendrucktank 14 umschlossenen Raumes erfassbar ist. Um die Temperatur innerhalb des von dem Innendrucktank 14 umschlossenen Raumes zu erfassen, ist das erste Thermoelement 3 derart angeordnet, dass dieses eine Temperatur der Außenfläche des Innendrucktanks 14 erfasst. Die Temperatur der Außenfläche des Innendrucktanks 14 entspricht im Wesentlichen der Temperatur der Fluids des Drucktanks 13.
  • Die Anordnung der Überwachungsvorrichtung 1 innerhalb des Drucktanks 13 ist in 3 detailliert dargestellt.
  • 3 zeigt eine Detailansicht des Bereichs 100 aus 1. Zwischen der Außenfläche des Innendrucktanks 14 und einer Innenfläche des Außendrucktanks 15 ist zumindest ein thermoelektrischer Generator 5 installiert. Der thermoelektrische Generator 5 umfasst das erste Thermoelement 3 sowie ein zweites Thermoelement 4. Der thermoelektrische Generator 5 liefert eine elektrische Energieversorgung für die Steuerungsvorrichtung 9. Die Steuerungsvorrichtung 9 wiederum wertet die von dem ersten Thermoelement 3 erfasste Temperatur der Außenfläche des Innendrucktanks 14 aus und misst eine Zeit, die zwischen zwei Messungen der Temperatur der Außenfläche des Innendrucktanks 14 vergeht.
  • Aus der zuvor genannten Messung der Temperatur und der verstrichenen Zeit berechnet die Steuerungsvorrichtung 9 schließlich einen Isolationswärmestrom 17 in den Drucktank 13. Der Isolationswärmestrom 17 entspricht dabei einer Änderung der inneren Energie innerhalb des von dem Innendrucktank 14 umschlossenen Raumes, wobei die innere Energie anhand der erfassten Temperatur des ersten Thermoelementes 3 ermittelbar ist.
  • Eine Bewertung des Isolationswärmestroms 17 wird von der Steuerungsvorrichtung 9 über die Anzeigevorrichtung 10 ausgegeben. So ist insbesondere vorgesehen, dass die Anzeigevorrichtung 10 eine Signallampe ist und kontinuierlich eine Farbe, insbesondere die Farbe Grün anzeigt. Sobald die Steuerungsvorrichtung 9 feststellt, dass der Isolationswärmestrom 17 einen vordefinierten Grenzwert überschreitet, wird die Farbe der Signalleuchte gewechselt, beispielsweise zu der Farbe Rot. Dabei kann die Signallampe derart ausgeführt sein, dass sie das Signal für eine Grenzwertüberschreitung des Isolationswärmestromes 17, beispielsweise. durch die Farbe Rot, auch ohne Energie der Steuerungsvorrichtung 9, d. h. irreversibel, anzeigt. Auf diese Weise wird ein einmalig festgestellter fehlerhafter Isolationswärmestrom 17 auch dann angezeigt, wenn der thermoelektrische Generator 5 keine Energie mehr liefert. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung 9 eine Fernmeldung an den Betreiber des Drucktanks 13 oder des Fahrzeugs übermittelt, beispielsweise über ein Handynetz.
  • Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungsvorrichtung 9 mit einem Aktor verbunden. Der Aktor ist eingerichtet, einen Druck innerhalb des Drucktanks 13 zu reduzieren. Dazu ist der Aktor in einer ersten Alternative ein Überdruckventil. Das Überdruckventil ist bevorzugt aktivierbar, wenn der Isolationswärmestrom 17 den vordefinierten Grenzwert überschreitet. Durch Ablassen des Fluids innerhalb des Drucktanks 13 ist der Druck innerhalb des Drucktanks 13, insbesondere innerhalb des Innendrucktanks 14, reduzierbar. In einer zweiten Alternative ist der Aktor ein Steuergerät, das einen Verbraucher des Fluids aktiviert. Ein derartiger Verbraucher ist insbesondere ein Wasserstoffmotor oder eine Brennstoffzelle. Durch das Aktivieren des Verbrauchers wird das Fluid aus dem Drucktank 13 entnommen, so dass der Druck innerhalb des Drucktanks 13, insbesondere innerhalb des Innendrucktanks 14, reduzierbar ist.
  • Wie aus 3 ersichtlich ist, ist das erste Thermoelement 3 an der Außenfläche des Innendrucktanks 14 angeordnet. Somit misst das erste Thermoelement 3 eine Temperatur an einem ersten Temperaturmesspunkt 11, wobei der erste Temperaturmesspunkt 11 erwartungsgemäß ein kalter Messpunkt ist. Ein zweiter Temperaturmesspunkt 12 ist ein Messpunkt an der Innenfläche des Außendrucktanks 15, an der das zweite Thermoelement 4 angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist es ausreichend, die Temperatur an dem ersten Temperaturmesspunkt 11 zu bestimmen. Der zweite Temperaturmesspunkt 12 dient vorwiegend zur Erzeugung eines möglichst großen Temperaturgefälles für den thermoelektrischen Generator 5. Eine Bestimmung der Temperatur durch die Steuerungsvorrichtung 9 erfolgt anhand einer der Temperatur zuordenbaren elektrischen Spannung, die das erste Thermoelement 3 oder das zweite Thermoelement 4 jeweils aufgrund von Einwirken der Temperatur auf das Thermoelement 3, 4 erzeugt.
  • Sowohl das erste Thermoelement 3 als auch das zweite Thermoelement 4 weisen ein erstes Material 7 sowie ein zweites Material 8 auf. Das erste Material 7 ist insbesondere ein erstes Metall und das zweite Material 8 ein zweites Metall, wobei das erste Metall von dem zweiten Metall unterschiedlich ist. Alternativ ist das erste Material 7 insbesondere ein erster Halbleiter und das zweite Material 8 ein zweiter Halbleiter, wobei wiederum der erste Halbleiter unterschiedlich von dem zweiten Halbleiter ist. Somit ist der thermoelektrische Generator vorteilhafterweise ein Peltier-Element.
  • Das zweite Material 8 des ersten Thermoelementes 3 und das zweite Material 8 des zweiten Thermoelementes 4 sind über ein Verbindungselement 6 elektrisch leitend miteinander verbunden. Somit liegt zwischen dem ersten Material 7 des ersten Thermoelementes 3 und dem ersten Material 7 des zweiten Thermoelementes 4 eine elektrische Spannung an, die zu einer Energieversorgung der Steuerungsvorrichtung 9 verwendet wird. Da der erste Temperaturmesspunkt 11 und der zweite Temperaturmesspunkt 12 eine größtmögliche Temperaturdifferenz aufweisen, erzeugt der aus erstem Thermoelement 3 und zweitem Thermoelement 4 gebildete thermoelektrische Generator 5 eine maximale Menge an elektrischer Energie, die zur Versorgung von Steuerungsvorrichtung 9 und Anzeigevorrichtung 10 bereitsteht. In einer erweiterten Ausführung können auch mehrere thermoelektrische Generatoren 5 in Serie oder Reihe verschaltet werden, um eine ausreichende Energieversorgung zur Verfügung zu stellen.
  • Es ist somit ersichtlich, dass durch den erfindungsgemäßen Drucktank eine kontinuierliche und autarke Überwachung der Isolierung 16 ermöglicht ist. Somit wird ein Zustand der Isolierung 16 insbesondere auch nach einem Unfall angezeigt, was eine wichtige Information für Rettungskräfte darstellt. Außerdem wird die Gefahrenursache mit der Überwachungsfunktion verknüpft, sodass die Gefahrenursache die eigene Überwachung vorantreibt. Insbesondere bei der Verwendung des Drucktanks 13 in Fahrzeugen ist vorteilhaft, dass ein Isolationsverlust auch während Parksituationen angezeigt wird. Somit ist auch eine Meldung an den Betreiber durchführbar, beispielsweise über ein Handynetz. Außerdem ist die Überwachungsvorrichtung unabhängig von einem Bordstromnetz des Fahrzeuges.
  • Die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung ist sehr ausfallsicher, sodass eine Ausfallwahrscheinlichkeit sehr gering ist. Der ermittelte Isolationswärmestrom 17 ist dabei stets aktuell und kann insbesondere als adaptives Kennfeld gespeichert werden. Somit ist der Isolationswärmestrom 17 stets aktuell vorhanden und für andere Funktionen verwendbar. Diese anderen Funktionen sind beispielweise eine Anzeige der verlustfreien Standzeit oder eine genauere Bestimmung eines Betriebes eines Blow of Management Systems in der Situation Parken und dadurch eine bessere Überwachung des BMS-Betriebes. Ein derartiges System ist hilfreich, da ein kryogener Drucktank nie ideal adiabat, das heißt ohne Isolationswärmestrom, ausgelegt werden kann. Somit gibt es zu jeder kritischen Befülldichte im Tank eine verlustfreie Standzeit. Während dieser Zeit baut sich durch den Isolationswärmestrom ein Druck bis zum kritischen Behälterdruck auf. Wird der kritische Behälterdruck überschritten, wird der Gasdruck im Drucktank 13 durch Abblasen von Wasserstoff abgebaut. Dabei wird eine kritische Menge Wasserstoff, die ein explosionsfähiges Gemisch an der Austrittsstelle bilden kann, dem Drucktank 13 entnommen. Damit sich kein explosionsfähiges Gemisch an der Austrittsstelle bilden kann, wird der abgeblasene Wasserstoff über ein BMS geleitet. Im BMS wird der Wasserstoff mit Luft gemischt und über einen Katalysator zu Wasser oxidiert. Dem BMS entweicht daher nur noch Wasserdampf.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Überwachungsvorrichtung
    2
    Thermoelementanordnung
    3
    Erstes Thermoelement
    4
    Zweites Thermoelement
    5
    Thermoelektrischer Generator
    6
    Verbindungselement
    7
    Erstes Material
    8
    Zweites Material
    9
    Steuerungsvorrichtung
    10
    Anzeigevorrichtung
    11
    Erster Temperaturmesspunkt
    12
    Zweiter Temperaturmesspunkt
    13
    Drucktank
    14
    Innendrucktank
    15
    Außendrucktank
    16
    Isolierung
    17
    Isolationswärmestrom
    18
    Umgebung

Claims (10)

  1. Drucktank (13) mit einer Überwachungsvorrichtung (1), – wobei die Überwachungsvorrichtung (1) eine Thermoelementanordnung (2) mit zumindest zwei Thermoelementen (3, 4) und eine Steuerungsvorrichtung (9) umfasst, – wobei jedes Thermoelement (3, 4) mit einem weiteren Thermoelement (3, 4) und/oder mit der Steuerungsvorrichtung (9) elektrisch verbunden ist und – wobei die Steuerungsvorrichtung (9) eingerichtet ist, einen Isolationswärmestrom (17) von einer Umgebung (18) in den Drucktank (13) zu bestimmen.
  2. Drucktank (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoelemente (3, 4) derart verbunden sind, dass diese mindestens einen thermoelektrischen Generator (5) bilden, wobei eine Energieversorgung der Steuerungsvorrichtung (9) durch den thermoelektrischen Generator (5) sichergestellt ist.
  3. Drucktank (13) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Thermoelement (3, 4) zumindest zwei unterschiedliche Halbleiter umfasst und/oder der thermoelektrische Generator ein Peltier-Element ist.
  4. Drucktank (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoelementanordnung (2) ein erstes Thermoelement (3) umfasst, mit dem eine Temperatur innerhalb des Drucktanks (13) erfassbar ist und ein zweites Thermoelement (4) umfasst, mit dem eine Temperatur außerhalb des Drucktank (13) erfassbar ist.
  5. Drucktank (13) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Thermoelement (3) und das zweite Thermoelement (4) jeweils ein erstes Material (7) und ein zweites Material (8) umfassen, wobei das zweite Material (8) des ersten Thermoelements (3) und des zweiten Thermoelements (4) durch ein Verbindungselement (6) elektrisch leitend verbunden ist.
  6. Drucktank (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung, insbesondere durch eine Signallampe, wobei durch die Anzeigevorrichtung eine Überschreitung eines Grenzwertes des Isolationswärmestrom (17), insbesondere irreversibel, anzeigbar ist, und/oder durch einen Aktor, der bei Überschreitung des Grenzwertes des Isolationswärmestroms (17) zum Abbau eines Drucks am Drucktank (13) aktivierbar ist.
  7. Drucktank (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucktank (13) einen Innendrucktank (14) und einen Außendrucktank (15) umfasst, wobei eine Isolierung (16) zwischen dem Innendrucktank (14) und dem Außendrucktank (15) angebracht ist.
  8. Drucktank (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoelemente (3, 4) innerhalb der Isolierung (16) angeordnet sind.
  9. Drucktank (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Thermoelement (3) der Überwachungsvorrichtung (1) derart angeordnet ist, eine Temperatur des Innendrucktanks (14), insbesondere einer Außenfläche des Innendrucktanks (14), zu erfassen und/oder ein zweites Thermoelement (4) derart angeordnet ist, eine Temperatur des Außendrucktanks (15), insbesondere einer Innenfläche des Außendrucktanks (15), zu erfassen.
  10. Drucktank (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (16) ein Vakuum umfasst.
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