特許 7184808 車両用の圧力容器システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-28

(45)【発行日】2022-12-06

(54)【発明の名称】車両用の圧力容器システム

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/12 20060101AFI20221129BHJP

   B60K 15/01 20060101ALI20221129BHJP

   B60L 58/30 20190101ALI20221129BHJP

   H01M 8/04 20160101ALN20221129BHJP

【ＦＩ】

F17C13/12 301Z

B60K15/01 B

B60L58/30

H01M8/04 H

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019563439

(86)(22)【出願日】2018-05-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-06

(86)【国際出願番号】 EP2018062863

(87)【国際公開番号】W WO2018219660

(87)【国際公開日】2018-12-06

【審査請求日】2021-02-24

(31)【優先権主張番号】102017209000.6

(32)【優先日】2017-05-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】592245937

【氏名又は名称】バイエリッシェ モトーレン ヴェルケ アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｂａｙｅｒｉｓｃｈｅ Ｍｏｔｏｒｅｎ Ｗｅｒｋｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ

【住所又は居所原語表記】Ｐｅｔｕｅｌｒｉｎｇ １３０， Ｄ－８０８０９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ローレンツ エーガートナー

(72)【発明者】

【氏名】ティモ グートマン

(72)【発明者】

【氏名】レアンダー ケーグル

【審査官】杉田 剛謙

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００１６５７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２２９２８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２０４９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５２１８２３３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６２１８６９２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許第８５６１４５３（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】国際公開第２００６／６７１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １５／０１

Ｂ６０Ｋ １５／０３５

Ｂ６０Ｌ ５８／３０

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

Ｆ１７Ｃ １／００－１３／１２

Ｈ０１Ｍ ８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用の圧力容器システム（１００）であって、前記圧力容器システム（１００）は、
・燃料を収容する圧力容器（１１０）と、
・前記圧力容器（１１０）から燃料消費装置（１０１）に燃料を導くように構成されている燃料導管（１１２）と、
・休止状態において、前記圧力容器（１１０）から前記燃料導管（１１２、１１７）に燃料が流出するのを阻止するように構成されている遮断ユニット（１１５）と、
・電気エネルギを作用させることにより、前記休止状態から、前記燃料が前記圧力容器（１１０）から前記燃料導管に流出可能なアクティブ状態に前記遮断ユニット（１１５）を移行させるように構成されている、前記遮断ユニット（１１５）用の駆動制御ユニット（２１５）と、
・前記遮断ユニット（１１５）を駆動制御する電気エネルギを供給可能な、前記車両の車載電源網に至る導電接続部（１０５）と、
・前記車両の前記車載電源網から電気エネルギが供給されない場合に、前記遮断ユニット（１１５）を前記休止状態から前記アクティブ状態に移行させるように、前記遮断ユニット（１１５）を駆動制御する電気エネルギを外部エネルギ供給部（１３４）から供給可能なアクセス・インタフェースユニット（１２２）と、
・前記燃料導管（１１２、１１７）から、前記圧力容器システム（１００）の周囲に燃料を導くように構成されているリリーフバルブ（２３１）と、
・前記燃料導管（１１２、１１７）から燃料を排出する外部のリリーフチャネル（１３３）を接続可能なカップリングエレメント（１２１）と、
を有し、
前記リリーフバルブ（２３１）は、前記燃料導管（１１２、１１７）と、前記カップリングエレメント（１２１）と、の間に配置されている、
圧力容器システム（１００）。

【請求項2】

前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）は、前記外部エネルギ供給部（１３４）から電気エネルギを供給するために、外部インタフェースユニット（１３２）とプラグ接続を形成するように構成されている、
請求項１記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項3】

前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）は、コーディングを有する、
請求項２記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項4】

前記導電接続部（１０５）は、前記車両の前記車載電源網にも、前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）にも前記駆動制御ユニット（２１５）を導電的に接続するように構成されている分岐部および／または切換器を有する、
請求項１から３までのいずれか１項記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項5】

前記圧力容器システム（１００）は、前記導電接続部（１０５）と、前記車両の前記車載電源網と、を接続するように構成されている内部インタフェースユニット（１０４）を有する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項6】

前記圧力容器システム（１００）は、前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）を導電的に前記駆動制御ユニット（２１５）に接続するかまたは前記駆動制御ユニット（２１５）から切り離すように構成されているスイッチエレメントを有し、
前記スイッチエレメントは、標準動作状態において、前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）を前記駆動制御ユニット（２１５）から切り離すように構成されており、
前記スイッチエレメントは、トリガ信号に応じて、特に事故信号に応じて、前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）を導電的に前記駆動制御ユニット（２１５）に接続するように構成されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項7】

外部のリリーフチャネル（１３３）が前記カップリングエレメント（１２１）に接続された場合、前記リリーフバルブ（２３１）を開放するように前記カップリングエレメント（１２１）が構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項8】

前記圧力容器システム（１００）は、前記圧力容器（１１０）と前記燃料消費装置（１０１）との間で前記燃料導管（１１２、１１７）における燃料の圧力を減少させるように構成されている圧力変換器（１１６）を有し、
前記リリーフバルブ（２３１）および前記カップリングエレメント（１２１）は、前記圧力変換器（１１６）と前記燃料消費装置（１０１）との間の、前記燃料導管（１１２、１１７）の一区間に配置されているか、または、
前記リリーフバルブ（２３１）および前記カップリングエレメント（１２１）は、前記圧力容器（１１０）と前記圧力変換器（１１６）との間の前記燃料導管（１１２、１１７）の一区間に配置されている、
請求項７記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項9】

前記カップリングエレメント（１２１）および前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）は、互いにすぐ近くに配置されている、
請求項７または８記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項10】

前記圧力容器システム（１００）は、リリーフユニットを有し、前記リリーフユニットは、
・前記圧力容器システム（１００）の前記アクセス・インタフェースユニット（１２２）と接続されるように構成されている外部インタフェースユニット（１３２）と、
・前記圧力容器システム（１００）の前記圧力容器（１１０）の前記遮断ユニット（１１５）を前記休止状態から前記アクティブ状態に移行させるために、前記外部インタフェースユニット（１３２）を介して、前記圧力容器システム（１００）の前記駆動制御ユニット（２１５）用の電気エネルギを供給するように構成されている外部エネルギ供給部（１３４）と、
を有する、
請求項１から９までのいずれか１項記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項11】

前記リリーフユニットは、前記駆動制御ユニット（２１５）に、前記遮断ユニット（１１５）を前記アクティブ状態に移行させるために、制御信号を生成して前記外部インタフェースユニット（１３２）に供給するように構成されている制御ユニット（２０２）を有する、
請求項１０記載の圧力容器システム（１００）。

【請求項12】

前記制御ユニット（２０２）は、前記制御信号を生成するために、前記駆動制御ユニット（２１５）用の電流を、特にパルス幅変調を用いて変調するように構成されている、
請求項１１記載の圧力容器システム（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料を収容する、１つまたは複数の圧力容器を備えた、車両用の圧力容器システムに関する。

【背景技術】

【0002】

路上走行自動車は、例えば水素のような燃料をベースにして、車両の動作、特に駆動のために電気エネルギを生成する燃料電池を有していてよい。この燃料は、車両の１つまたは複数の圧力容器もしくは圧力タンクに貯蔵することが可能である。燃料は、バルブを介して、車両の圧力容器から燃料電池に導くことが可能である。圧力容器は、車両の底部もしくは下部構造に配置することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

例えば、事故の結果、車両の１つまたは複数の圧力容器を安全な状態に移行させなくてはならない状況になることがある。この文献が取り扱っている技術的課題は、圧力容器システムの１つまたは複数の圧力容器を確実かつ効率的に安全な状態に移行させることを可能にする、車両用の圧力容器システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この課題は、独立請求項によって解決される。有利な実施形態は、特に、従属請求項に記載される。ここでは注意したいのは、独立特許請求項に従属する特許請求項の付加的な特徴的構成は、独立特許請求項の特徴的構成なしに、またはこの独立特許請求項の複数の特徴的構成から成るサブセットとの組み合わせにおいてのみ、固有かつ独立特許請求項のすべての特徴的構成の組み合わせに依存しない発明を形成することができ、この発明を、独立請求項、分割出願または後続出願の対象とすることができることである。このことは、本明細書に記載した複数の技術的な教示にも同様に当てはまり、これらの技術的な教示は、独立特許請求項の特徴的構成に依存しない発明を形成し得る。

【0005】

一態様によれば、車両用（特に路上走行自動車用）の圧力容器システムが記載される。この圧力容器システムは、燃料を収容する（特に水素を収容する）圧力容器を有する。さらに、圧力容器システムは、圧力容器から燃料消費装置に（特に燃料電池もしくは燃料電池スタックに）燃料を導くように構成されている燃料導管を有する。圧力容器システムは、燃料消費装置用の燃料を貯蔵するようにそれぞれ構成されている複数の圧力容器を有していてよい。燃料は、圧力容器において、大気圧に対し、３５０バール、７００バールまたはこれを上回る圧力を有し得る。

【0006】

圧力容器システムは、さらに、休止状態において、圧力容器から燃料導管に燃料が流出するのを阻止するように構成されている少なくとも１つの遮断ユニット（特にバルブ）を有する。一般に、圧力容器システムは、圧力容器システムのそれぞれの圧力容器に対し、少なくとも１つの遮断ユニットを有する。

【0007】

さらに、圧力容器システムは、電気エネルギを作用させることにより、休止状態から、燃料が圧力容器から燃料導管に流出可能なアクティブ状態に遮断ユニットを移行させるように構成されている、遮断ユニット用の少なくとも１つの駆動制御ユニットを有する。したがって遮断ユニットは、非通電状態において閉鎖していてよい。さらに、遮断ユニットは、電流によって開放することが可能である。例えば、遮断ユニットを開放するために、電流を用いて駆動制御ユニットの電磁石に磁場を形成させることができる。休止状態において（すなわち電気エネルギが供給されていない場合に）閉鎖されておりかつアクティブに電流を供給することによってのみ開放することが可能な遮断ユニットを使用することにより、圧力容器システムの１つまたは複数の圧力容器の確実な閉鎖を保証することができる。

【0008】

圧力容器システムは、一般に、遮断ユニットを駆動制御する電気エネルギを供給可能な、車両の車載電源網に至る導電接続部を有する。遮断ユニットの駆動制御ユニットは、導電接続部を介して直接、または内部インタフェースユニットを介して（例えば、車両内部のプラグ接続部を介して）車両の車載電源網および／または車両内部の制御ユニットに接続可能である。これにより、車両の動作の枠内において（例えば車両の駆動部用に）、圧力容器の遮断ユニットを確実に駆動制御する（すなわち必要時に開放する）ことができる。

【0009】

さらに、圧力容器システムは、車両の車載電源網から電気エネルギが供給されない場合に、遮断ユニットを駆動制御する電気エネルギ（特に電流）を外部エネルギ供給部から供給可能なアクセス・インタフェースユニットを有する。したがって、圧力容器の遮断ユニットを開放するために、このアクセス・インタフェースユニットを介し、車両の車載電源網に依存せずに電気エネルギを供給することができる。これにより、燃料を燃料導管に導き、さらに圧力容器システムから導くために、車両の車載電源網には依存せずに圧力容器を開放することができる。したがって（例えば、車両の事故の後、レスキュー作業員による）圧力容器システムの、確実かつ効率的な負荷軽減を行うことができる。特に、確実かつ効率的に、圧力容器システムの１つまたは複数の圧力容器を安全な状態に移行させることができる。

【0010】

アクセス・インタフェースユニットは、外部エネルギ供給部から電気エネルギを供給するために、外部インタフェースユニットとプラグ接続を形成するように構成されていることが可能である。外部インタフェースユニットは、リリーフユニットの一部であってよく、このリリーフユニットは、外部インタフェースユニットを介してアクセス・インタフェースユニットに接続可能であり、ひいては遮断ユニットの駆動制御ユニットに接続可能である外部エネルギ供給部を有する。例えば、アクセス・インタフェースユニットは、プラグとして構成された外部インタフェースユニットを差し込むことが可能なソケットとして構成することが可能である。この場合、このプラグ接続を介して、確実かつ効率的に圧力容器の遮断ユニットを開放するための電気エネルギを供給することができる。

【0011】

アクセス・インタフェースユニットは、ユーザが楽にアクセス可能な、圧力容器システムおよび／または車両の箇所に配置可能である。例えば、アクセス・インタフェースユニットは、圧力容器システムが組み込まれている車両のボディに配置可能である。これにより、圧力容器の遮断ユニットの駆動制御ユニットに電気エネルギを楽に供給することができる。

【0012】

アクセス・インタフェースユニットは、コーディングを含むかもしくは有することが可能である。このコーディングは、圧力容器システムに固有であってよい。特に、アクセス・インタフェースユニットは、圧力容器システム固有に標準化することが可能である。このコーディングは、例えば、１つまたは複数の溝および／またはピンによって実現可能である。対応してコーディングされた外部インタフェースユニットだけと接続を形成することができる、専用にコーディングされたアクセス・インタフェースユニットを使用することによって保証できるのは、圧力容器の遮断ユニットが、容認されない仕方で、外部ユニットからエネルギを供給することができず、ひいてはこれを開放できないことである。

【0013】

導電接続部は、（例えば内部インタフェースユニットを介して）車両の車載電源網にも、アクセス・インタフェースユニットにも駆動制御ユニットを導電的に接続するように構成されている分岐部および／または切換器を有していてよい。これにより、必要時には（例えば、事故の結果として、またはメンテナンス時には）、車両外部からのエネルギ供給を確実に行うことができる。

【0014】

圧力容器システムは、アクセス・インタフェースユニットを導電的に駆動制御ユニットに接続するかまたは駆動制御ユニットから切り離すように構成されているスイッチエレメントを有していてよい。特に、このスイッチエレメントにより、アクセス・インタフェースユニットと駆動制御ユニットとの間の導電接続を閉成するかまたは遮断することが可能である。このスイッチエレメントは、例えば、リレーおよび／または半導体スイッチエレメント（例えばＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴ）を含んでいてよい。

【0015】

スイッチエレメントは、標準動作状態において、アクセス・インタフェースユニットを駆動制御ユニットから切り離すように構成可能である。したがって圧力容器システムおよび／または車両の通常動作において、アクセス・インタフェースユニットを遮断ユニットの駆動制御ユニットから切り離すことが可能である。これにより、外部エネルギ供給部による、駆動制御ユニットへの容認されない通電を確実に回避することができる。

【0016】

他方において、スイッチエレメントは、トリガ信号に応じて、特に事故信号に応じて、アクセス・インタフェースユニットを導電的に駆動制御ユニットに接続するように構成可能である。このトリガ信号は、例えば、圧力容器システムが組み込まれている車両の制御ユニットによって送信可能である。スイッチエレメントを閉成することによって保証することができるのは、必要時には、圧力容器の遮断ユニットを開放するために外部からエネルギ供給を行うことができることである。

【0017】

圧力容器システムは、燃料導管から、圧力容器システムの周囲に、特に車両の周囲に燃料を導くように構成されているリリーフバルブを有していてよい。

【0018】

リリーフバルブは、バルブを有していてよく、このバルブは、休止状態において閉鎖されており、これによって燃料導管から周囲に燃料が到達することはない。その一方、周囲に燃料を放出するために、このリリーフバルブを開放することが可能である。

【0019】

さらに、圧力容器システムは、燃料導管から燃料を排出する外部のリリーフチャネルを接続可能なカップリングエレメントを有していてよい。リリーフチャネルは、例えば、燃料を導くことが可能な管またはチューブを含んでいてよい。リリーフチャネルは、第一に、圧力容器システムもしくは車両から所定の距離で、大気に燃料を放出するために使用可能である。このリリーフチャネルは、例えば、相補的なカップリングエレメントを介して、圧力容器システムのカップリングエレメントに固定することができ、これにより、燃料導管とリリーフチャネルとの間に、ガスを導く、（特に燃料について）気密の接続が形成される。

【0020】

リリーフバルブは、一般に、燃料導管とカップリングエレメントとの間に配置されている。さらに、外部のリリーフチャネルが、カップリングエレメントに接続された場合、リリーフバルブを開放するようにカップリングエレメントが構成されていることが可能である。例えば、圧力容器システムのカップリングエレメントに、リリーフチャネルの相補的なカップリングエレメントを接続することにより、リリーフバルブを開放させることが可能である。リリーフバルブの開放は、カップリングエレメントとリリーフバルブとの間の機械的または電気的な接続によって行うことが可能である。

【0021】

圧力容器システムは、圧力容器と燃料消費装置との間で燃料導管における燃料の圧力を（例えば３００バールより高い圧力を２０バールよりも低い圧力に）減少させるように構成されている圧力変換器を有していてよい。リリーフバルブおよびカップリングエレメントは、圧力変換器と燃料消費装置との間の、燃料導管の一区間に（すなわち圧力容器システムの低圧領域に）配置することが可能である。これにより、燃料の効率的な排出を可能にすることができる。

【0022】

択一的には、リリーフバルブおよびカップリングエレメントは、圧力容器と圧力変換器との間の、燃料導管の一区間に（すなわち圧力容器システムの低圧領域に）配置することが可能である。これにより、燃料の迅速な排出を可能にすることができる。

【0023】

場合によっては、要求に応じて、燃料の効率的もしくは迅速な排出を可能にするために、圧力容器システムは、それぞれ１つのカップリングエレメントを高圧領域および低圧領域に有していてよい。

【0024】

（燃料を排出するための）カップリングエレメントおよび（圧力容器の遮断ユニットを駆動制御するための）アクセス・インタフェースユニットは、互いにすぐ近くに配置することが可能である。例えば、車両には、ユーザが容易にアクセス可能でありかつカップリングエレメントもアクセス・インタフェースユニットも配置されているリリーフインタフェースを設けることができる。これにより、圧力容器システムの圧力容器の燃料抜きを楽に行うことができる。

【0025】

別の一態様によれば、この文献に記載されている圧力容器システムを有する車両、特に路上走行自動車、例えば乗用自動車、貨物自動車またはバスが記載される。

【0026】

別の一態様によれば、圧力容器システム用のリリーフユニットが記載される。この圧力容器システムは、この文献で説明したように構成可能である。このリリーフユニットは、圧力容器システムのアクセス・インタフェースユニットと接続されるように構成されている（外部の）（すなわち圧力容器システムに関して外部の）インタフェースユニットを有する。特に、リリーフユニットの（外部の）インタフェースユニットは、圧力容器システムのアクセス・インタフェースユニットと共に導電性のプラグ接続を形成する。

【0027】

さらに、圧力容器システムは、圧力容器システムの圧力容器の遮断ユニットを休止状態からアクティブ状態に移行させるために、外部インタフェースユニットを介して、圧力容器システムの駆動制御ユニット用の電気エネルギを供給するように構成されている（外部の）エネルギ供給部（例えば１２Ｖまたは４８Ｖのエネルギ供給部）を有する。

【0028】

さらに、リリーフユニットは、駆動制御ユニットに、遮断ユニットをアクティブ状態に移行させるために、制御信号を生成して外部インタフェースユニットに供給するように構成されている制御ユニットを有していてよい。この制御ユニットは、制御信号を生成するために、駆動制御ユニット用の電流を、特にパルス幅変調を用いて変調するように構成可能である。遮断ユニットを開放するための電流を変調することにより、駆動制御ユニットの過負荷（例えば電磁石の過負荷）も回避することが可能である。

【0029】

圧力容器システムに対して外部であるか、もしくは圧力容器システムが組み込まれている車両に対して外部であるリリーフユニットを設けることにより、圧力容器システムの圧力容器の効率的かつ確実な燃料抜きを行うことが可能である。

【0030】

この文献に記載される方法、装置およびシステムは、単独でも、またこの文献に記載される他の方法、装置およびシステムとの組み合わせでも使用できることに注意されたい。さらに、この文献で説明した方法、装置およびシステムのすべての態様は、多様に互いに組み合わせることができる。特に、請求項の特徴的構成は、多様に互いに組み合わせることが可能である。

【0031】

以下では、実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】車両用の例示的な圧力容器システムを示す図である。

【図2】車両用の例示的な圧力容器システムを示す別の図である。

【図3】圧力容器を安全な状態に移行させる例示的な方法の流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

冒頭に説明したように、この文献は、自動車用の圧力容器システム（特に圧縮水素貯蔵システム（compressed hydrogen storage System）（ＣＨＳシステム））を取り扱っている。圧力容器システムは、複数の周囲条件下において、気体の動力燃料もしくは燃料を貯蔵するために使用される。圧力容器システムは、例えば、圧縮天然ガス（"Compressed Natural Gas"＝ＣＮＧ）または液化天然ガス（ＬＮＧ）または水素によって作動させられる自動車に使用することが可能である。

【0034】

このような圧力容器システムには、少なくとも１つの圧力容器もしくは圧力タンクが含まれている。この圧力容器は、例えば、低温圧力容器（＝ＣｃＨ２）または高圧ガス容器（＝ＣＧＨ２）であってよい。

【0035】

高圧ガス容器は、実質的に周囲温度において、約３５０バール（ゲージ）（＝大気圧に対する過圧）の、さらに好ましくは約７００バール（ゲージ）の、またはそれを上回る公称作動圧（nominal working pressureまたはＮＷＰとも称される）において、燃料を持続的に貯蔵するように構成されている。低温圧力容器は、自動車の動作温度を格段に下回る温度においても上記の作動圧で、燃料もしくは動力燃料を貯蔵するのに適している。

【0036】

図１には、車両の燃料消費装置（例えば燃料電池）１０１用に燃料（特に水素）を供給するために使用可能な圧力タンクもしくは圧力容器１１０を有する例示的な圧力容器システム１００が示されている。圧力容器１１０は、燃料導管１１２、１１７を介して燃料消費装置１０１に接続されている。

【0037】

圧力容器１１０は、圧力容器１１０を製造する際に圧力容器１１０を保持するために使用可能なエンドピース１１１を端面に有していてよい。さらに、エンドピース１１１には、圧力容器１１０から（例えばバルブ１１５を介して導管１１２へ）燃料を導くことができる開口部を設けることができる。圧力容器１１０の開口部には、圧力容器１１０から、圧力容器１１０の周囲に燃料を排出し、これによって圧力容器１１０の圧力を減少させるために、所定のトリガ条件の場合（例えば所定の温度になった場合）にトリガ可能な減圧装置（図示せず）も配置することができる。

【0038】

圧力容器１１０の１つまたは複数のバルブ１１５（一般に遮断ユニットと称される）は、一般に、休止状態において閉鎖されており、これにより、１つまたは複数のバルブ１１５を介して圧力容器１１０から燃料が流出することはない。圧力容器１１０のバルブ１１５は、１つまたは複数の電気線路１０５を介して、制御装置１０２に接続可能であり、制御装置１０２は、閉鎖された休止状態から、開放されたアクティブ状態にバルブ１１５を移行させるために、バルブ１１５を電流源および／または電圧源に（例えば車両の１２Ｖの車載電源網に）接続するように構成されている。バルブ１１５が電流源および／または電圧源に接続されている限り、バルブ１１５は、開放されたアクティブ状態に止まることが可能である。その一方、バルブ１１５が電流源および／または電圧源から切り離されると、直ちに、バルブ１１５は、自動的に休止状態に戻ることが可能である。制御装置１０２は、インタフェースユニット１０３、１０４を有する（例えばプラグおよびソケットを有する）（内部の）プラグ接続部１０３、１０４を介して、バルブ１１５に接続可能である。

【0039】

圧力タンク１１０には、燃料注入口１１４を介して（例えば、タンクニップルを介して）燃料を補給することができる。特に、燃料注入口１１４により、柱状計量給油計から燃料導管１１２を介して燃料タンク１１０に燃料を搬送することが可能である。燃料注入口１１４と燃料導管１１２との間には、一般に、圧力タンク１１０から燃料注入口１１４に燃料が逆流しないようにする逆止弁２０１（図２を参照されたい）が設けられている。

【0040】

燃料電池１０１は、一般に、（例えば１０～２０バールの範囲内の）比較的低い圧力によって作動させられ、燃料電池１０１用の低圧は、多くの場合に実質的に、燃料導管１１２および圧力タンク１１０における（例えば７００バールの範囲内の）高圧よりも低い。したがって圧力タンク１１０と燃料電池１０１との間には、高圧燃料導管１１２からの（比較的高い圧力を有する）燃料を（比較的低い圧力を有する）低圧燃料導管１１７に変換するように構成されている圧力変換器１１６（特に圧力制御器）を配置可能である。次に燃料は、低圧燃料導管１１７を介して燃料電池１０１に導かれる。

【0041】

図２には、複数の圧力容器１１０を備えた、車両用の圧力容器システム１００が示されている。さらに図２には、個々の圧力容器１１０の圧力容器・バルブ１１５用の駆動制御ユニット２１５が示されている。駆動制御ユニット２１５は、例えば、通電の際にバルブ１１５を開放する磁場を生成することが可能なそれぞれ１つの電磁石を含んでいてよい。

【0042】

したがって、車両の圧力容器システム１００の圧力容器１１０は、一般に、１つまたは複数のバルブ１１５を介して（特に１つまたは複数の温度過上昇用バルブもしくはＯＴＶ（Over-Temperatur-Valve）を介して）圧力変換器１１６に接続されている。圧力容器１１０から燃料を取り出すためには、車両の車載電源網を介して１つまたは複数のタンクバルブ１１５に通電し、これによってこれを開放しなければならない。タンクバルブ１１５は、車載電源網の給電がなければ（例えば、事故の後もしくは技術的な故障の後）、一般に、排出させることはできない。というのは、電気的に操作されるタンク遮断バルブ１１５を駆動制御できないからである。したがって、このような状況では、圧力容器１１０の排出または減圧を行うことはできない。

【0043】

圧力容器１１０の１つまたは複数のバルブ１１５は、導電性の信号線路１０５を介してアクセス・インタフェースユニット１２２に導電的に接続可能である。アクセス・インタフェースユニット１２２は、ユーザにとって（例えば事故の後のヘルパにとって）容易にアクセス可能である、車両の箇所に配置可能である。アクセス・インタフェースユニット１２２は、制御装置１０２に至る内部インタフェースユニット１０４に対応して構成可能である。

【0044】

アクセス・インタフェースユニット１２２は、ユーザが、車両外部インタフェースユニット１３２を介して、車両外部エネルギ供給部１３４と、アクセス・インタフェースユニット１２２とを接続し、ひいてはバルブ１１５の駆動制御ユニット２１５とに接続できるようにすることが可能である。車両外部の外部エネルギ供給部１３４は、（例えば、外部制御ユニット２０２との組み合わせにおいて）、バルブ１１５の駆動制御ユニット２１５を駆動制御し、これによって（例えば、バルブ制御装置１０２と同様に）、バルブ１１５に、閉鎖された休止状態から、開放されたアクティブ状態に変化させるように構成することが可能である。これにより、車両の車載電源網からのエネルギ供給が遮断された場合であっても、圧力容器１１０における圧力抑制を確実に行うことが可能である。

【0045】

したがって、ここでは車両における圧力容器１１０（特にＣＧＨ２および／またはＣＣＨ２圧力容器）の燃料抜きを自立的にアクティブ化する装置が記載されている。このためには、車両のバルブ制御装置１０２と、圧力容器１１０の１つまたは複数の遮断ユニット（特にバルブ）１１５と、の間の、確実にアクセスされる、車両の１つまたは複数の位置に（例えば車両のキャビン内の高電圧・レスキュー分割箇所の他に）、１つまたは複数の制御線路１０５を導くことが可能である。この場合には、脱着可能なプラグ接続を介して、またはアクセスプラグを備えた切換器を介して（すなわちアクセス・インタフェースユニット１２２を介して）、１つまたは複数の制御線路１０５への外部からのアクセスを設けることが可能である。

【0046】

アクセス・インタフェースユニット１２２は、（例えば、バルブ制御装置１０２に至る車両内部のインタフェースユニット１０４に対応して）所定のコーディングを有していてよい。このコーディングは、例えば、１つまたは複数の（非導通の）溝および／またはピンによって実現可能である。このコーディングにより、アクセス・インタフェースユニット１２２と、車両外部インタフェースユニット１３２と、の間の正しい接続を保証することができる。さらに、容認されない車両外部インタフェースユニット１３２の使用を回避することができる。

【0047】

ここでは、車両外部の自立的な装置１３２、１３４（この文献では、リリーフユニットとも称される）を設けることも可能であり、これらの装置により、車載電源網電圧（例えば１２Ｖバッテリ）に対応して、電気的に操作される１つまたは複数の遮断ユニット１１５に外部から通電する電圧供給部が設けられる。この車両外部の装置１３２、１３４には、アクセス・インタフェースユニット１２２と共にプラグ接続を形成するように構成されている、車両外部インタフェースユニット１３２（例えば、場合によってコーティングされた接続プラグ）が含まれている。さらに、車両外部の装置１３２、１３４には、車両側の制御装置１０２に対応して、１つまたは複数の電気的な遮断ユニット１１５をアクティブ化する制御信号（例えばＰＷＭ信号）を生成する、エネルギ供給部１３４および制御ユニットもしくは変調ユニット２０２が含まれている。

【0048】

したがって圧力容器１１０の１つまたは複数のバルブ１１５は、外部から通電することが可能である。このためには、アクセス・インタフェースユニット（例えばジャック）１２２を介して外部の電流源および／または電圧源を接続することができる。アクセス・インタフェースユニット１２２と、１つまたは複数のバルブ１１５と、の間のこの電流路において、クラッシュ信号によってトリガされる閉成器のような１つまたは複数の安全エレメントもしくはスイッチエレメントにより、１つまたは複数のバルブ１１５の配線を、誤用に対して保護することが可能である。

【0049】

１つまたは複数の圧力容器１１０の１つまたは複数の遮断ユニット１１５を開放することにより、燃料は、１つまたは複数の圧力容器１１０から燃料導管１１２、１１７に到達することが可能である。圧力容器システム１００は、燃料導管１１２から圧力容器システム１００の周囲に、特に車両の周囲に燃料を排出することができるリリーフバルブ２３１を有していてよい。特に、車両外部のリリーフチューブ１３３を、カップリング１３１、１２１を用いてリリーフバルブ２３１に接続することができる。リリーフチューブ１３３を接続することにより、リリーフバルブ２３１を開放することができ、これにより、圧力容器システム１００から燃料を排出することができる。

【0050】

圧力容器システム１００のカップリングエレメント１２１（例えばリリーフチャネル１３３の接続部）は、ユーザにとって、例えばレスキュー作業員にとって容易にアクセス可能な、車両の箇所に配置することが可能である。例えば、カップリングエレメント１２１も、アクセス・インタフェースユニット１２２も配置されている、車両のリリーフインタフェース２３０を設けることが可能である。場合によっては、燃料注入口のすぐ近くにカップリングエレメント１２１および／またはアクセス・インタフェースユニット１２２を配置することができる。

【0051】

リリーフバルブ２３１および／またはカップリングエレメント１２１は、好ましくは、（例えば図１および２に示したように）低圧燃料導管１１７に接続することが可能である。これにより、制御がなされた仕方で、燃料を排出することができる。択一的には、リリーフバルブ２３１および／またはカップリングエレメント１２１を高圧燃料導管１１２に接続することができ、これにより、燃料は素早く排出することができる。

【0052】

したがって、圧力容器システム１００から燃料を排出するために、リリーフ管またはリリーフチューブ１３３（一般にはリリーフチャネル）を中央のクイックカップリング１２１、１３１に接続することができる。リリーフバルブ２３１のトリガは、嵌め込みによってリリーフバルブ２３１を機械的に開放するか、またはリリーフバルブ２３１を開放する液圧式の、もしくは電気的な操作メカニズムを有するカップリング１２１、１３１によって行うことが可能である。

【0053】

したがってここでは、例えば、レスキュー作業員による、圧力容器システム１００の非常時の排出を可能にする中央の負荷軽減装置を説明する。アクセス・インタフェースユニット１２２を設けることにより、必要に応じ、車両の電流供給部およびバスシステムに頼ることなく、迅速、簡単かつ標準化可能もしくは標準化された、圧力容器１１０の非常時の負荷軽減を行うことができる。これにより、（例えば事故の後）圧力容器１１０を確実かつ効率的に安全な状態に移行させることができる。有利には、汎用的な車両外部の排出ユニット１３２、１３４により、レスキュー作業員および作業所が、圧力容器１１０の圧力の負荷軽減を行えるようにするために、圧力容器１１０の遮断ユニット１１５を駆動制御するプラグ装置および制御信号の標準化を行うことができる。

【0054】

図３には、圧力容器システム１００を負荷軽減するための、例示的な方法３００の流れ図が示されている。方法３００には、圧力容器システム１００のアクセス・インタフェースユニット１２２と、外部エネルギ供給部１３４とを接続するステップ３０１が含まれている。これにより、１つまたは複数の遮断ユニット１１５を開放し、またこれによって１つまたは複数の圧力容器１１０から、圧力容器システム１００の燃料導管１１２、１１７に燃料を排出するために、圧力容器システム１００の１つまたは複数の圧力容器１１０の１つまたは複数の遮断ユニット１１５に、（車両の車載電源網からのエネルギ供給が遮断された場合であっても）電気エネルギを供給することができる。

【0055】

さらに、方法３００には、燃料導管１１２、１１７から、圧力容器システム１００の周囲に燃料を排出するために、燃料導管１１２、１１７のリリーフバルブ２３１を開放するステップ３０２が含まれている。例えば、カップリングエレメント１２１を介して、圧力容器システム１００に、特に燃料導管１１２、１１７にリリーフチャネル１３３（例えばチューブ）を接続することにより、リリーフバルブ２３１を開放することができる。

【0056】

したがって、ここでは、（例えば、車両の車載電源網が機能しない場合に）車両において、ガス圧力容器１１０（例えばＣＧＨ２＋ＣＣＨ２）の燃料抜きを自立的にアクティブ化する装置もしくはシステムを説明する。ここでは、圧力容器１１０の遮断ユニット１１５に至る１つまたは複数の電気線路１０５が、確実にアクセスされる接続箇所に向かって（すなわちアクセス・インタフェースユニット１２２に向かって）敷設される。この接続箇所は、例えば、ＨＶ（高電圧）レスキュー分割箇所に加え、車両のキャビンに配置することができる。

【0057】

圧力容器１１０の、電気的に操作される遮断ユニット１１５を外部から通電するために、外部の自立的なリリーフユニットを用いて、車載電源網電圧（例えば１２Ｖのバッテリ）に対応した電圧供給を行うことが可能である。ここでは、接続プラグ１３２を介して、アクセス・インタフェースユニット１２２と、外部エネルギ供給部１３４とを接続することができ、接続プラグ１３２は、アクセス・インタフェースユニット１２２に対応してコーディングされている。制御ユニットもしくは変調ユニット２０２を用い、車両側の制御装置１０２に対応して（例えばＰＷＭ変調により）、遮断ユニット１１５をアクティブ化する制御信号を生成することができる。次に車両のサービスポート／燃料抜きポート１２１を介して、圧力容器システム１００から燃料を導くことができる。

【0058】

本発明は、示した実施例には制限されない。特に、説明および図は、提案した方法、装置およびシステムの原理だけを説明するものであることに注意されたい。

【符号の説明】

【0059】

１００ 圧力容器システム
１０１ 燃料消費装置
１０２ 制御装置
１０３、１０４ インタフェースユニット
１０５ 制御線路
１１０ 圧力容器
１１１ エンドピース
１１２、１１７ 燃料導管
１１４ 燃料注入口
１１５ 遮断ユニット（バルブ）
１１６ 圧力変換器
１２１、１３１ カップリングエレメント
１２２ アクセス・インタフェースユニット
１３２ システム外部のインタフェースユニット
１３３ リリーフチャネル
１３４ システム外部エネルギ供給部
２０１ 逆止弁
２０２ システム外部の制御ユニット
２１５ 駆動制御ユニット
２３０ リリーフインタフェース
２３１ リリーフバルブ
３００ 圧力容器システムを負荷軽減する方法
３０１、３０２ 方法ステップ

【図1】

【図2】

【図3】