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DE10105819A1 - Vorrichtung und Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs

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DE10105819A1
DE10105819A1 DE10105819A DE10105819A DE10105819A1 DE 10105819 A1 DE10105819 A1 DE 10105819A1 DE 10105819 A DE10105819 A DE 10105819A DE 10105819 A DE10105819 A DE 10105819A DE 10105819 A1 DE10105819 A1 DE 10105819A1
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DE
Germany
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fuel
cryogenic
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reserve
reserve container
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Hans Quack
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QUACK, HANS, PROF. DR., 01069 DRESDEN, DE
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Messer Griesheim GmbH
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Publication date
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Abstract

Bei einer bekannten Vorrichtung für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff in Form von tiefkalt verflüssigtem Gas betriebenen Fahrzeugs, ist ein auf dem Fahrzeug montierter, vakuumisolierter Kryotank vorgesehen, der einen Innenraum für die Speicherung des kryogenen Kraftstoffs umschließt, und der mit einer Versorgungsleitung für die Zufuhr des Kraftstoffs zu einem Antriebsaggregat versehen ist. Um hiervon ausgehend eine für den Notbetrieb geeignete, einfache und betriebssichere Vorrichtung bereitzustellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass im Innenraum (6) ein gegenüber diesem verschlossener oder verschließbarer Reservebehälter (3) für die Aufnahme von kryogenem Kraftstoff (2) vorgesehen ist, der mit dem Innenraum (6) in thermischem Kontakt steht, mit dem Antriebsaggregat (13) verbunden oder verbindbar ist, und der für einen Konstruktionsdruck ausgelegt ist, der höher ist als der Konstruktionsdruck des Kryotanks (1). Das erfindungsgemäße Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs, das auch bei leerem oder geleerten Kryotank einen Notbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass dem Antriebsaggregat im Notbetrieb der kryogene Kraftstoff aus einem innerhalb des Kryotanks (1) angeordneten Reservebehälter (3), in welchem der kryogene Kraftstoff unter einem gegenüber dem maximal zulässigen Druck im Kryotank erhöhten Innendruck bereitgestellt wird, zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff in Form von tiefkalt verflüssigtem Gas betriebenen Fahrzeugs, mit einem auf dem Fahrzeug montierten, vakuumisolierten Kryotank, der einen Innenraum für die Speicherung des kryogenen Kraftstoffs umschließt, und mit einer Versorgungsleitung für die Zufuhr des Kraftstoffs zu einem Antriebsaggregat.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff in Form von tiefkalt verflüssigtem Gas betriebenen Fahrzeugs, indem im Normalbetrieb einem Antriebsaggregat der kryogene Kraftstoff aus einem auf dem Fahrzeug montierten, vakuumisolierten Kryotank zugeführt wird.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Gattung sind in der US-A 5,081,977 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung für die Kraftstoffversorgung eines flüssiggasbetriebenen Fahrzeugs umfaßt einen auf dem Fahrzeug montierten Kraftstofftank für verflüssigtes Erdgas. Bei dem Kraftstofftank handelt es sich um einen sogenannten "Kryotank", in dem aufgrund einer Vakuumisolation flüssiges, tiefkaltes Gas (kryogener Kraftstoff) über längere Zeit bei tiefer Temperatur gespeichert werden kann. Die Hauptkomponente des flüssigen Erdgases ist Methan. Der Kraftstofftank ist über eine Versorgungsleitung mit einem Motor verbunden. Zur Versorgung des Motors mit dem kryogenen Kraftstoff im Normalbetrieb wird im Kryotank ein Überdruck erzeugt, so dass Erdgas in flüssiger Form entnommen, verdampft und dem Motor als gasförmiger Kraftstoff zugeführt wird. Anstelle von verflüssigtem Erdgas wird auch verflüssigter Wasserstoff zur Kraftstoffversorgung von Fahrzeugen eingesetzt.
Grundsätzlich weist die Speicherung des Kraftstoffs in flüssiger Form einen geringen Platz- und Gewichtsbedarf auf. Ein Nachteil besteht darin, dass die Lagerung des kryogenen Kraftstoffs bei tiefer Temperatur in sogenannten "Kryotanks" erfolgen muss. Aufgrund ihrer Vakuumisolation haben Kryotanks einen hohen Platzbedarf bei vergleichsweise geringem Füllvolumen. Trotz der Vakuumisolation lässt sich ein Wärmeeinfall in einen Kryotank nicht ganz vermeiden. Ein Wärmeeinfall bewirkt eine allmähliche Verdampfung des kryogenen Kraftstoffs oder einen Druckanstieg im Kryotank oder beides. Sobald der maximal zulässige Konstruktionsdruck des Kryotanks überschritten wird, muss zur Entlastung Kraftstoff abgelassen werden. So verschwindet nach einem längeren Stillstand die Flüssigphase des Kraftstoffs vollständig und der Kryotank erwärmt sich auf Umgebungstemperatur. Die dann noch gespeicherte Menge an gasförmigem Kraftstoff reicht häufig nicht mehr aus, eine geeignete Tankvorrichtung zu erreichen oder gar den Motor zu starten. Fahrzeuge mit geleertem Kryotank müssen daher bis zur nächsten Tankvorrichtung transportiert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs anzugeben, die auch bei leerem oder geleerten Kryotank einen Notbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für diesen Notbetrieb eine einfache und betriebssichere Vorrichtung bereitzustellen.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird diese Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Innenraum ein gegenüber diesem verschlossener oder verschließbarer Reservebehälter für die Aufnahme von kryogenem Kraftstoff vorgesehen ist, der mit dem Innenraum in thermischem Kontakt steht, mit dem Antriebsaggregat verbunden oder verbindbar ist, und der für einen Konstruktionsdruck ausgelegt ist, der höher ist als der Konstruktionsdruck des Kryotanks.
Der zulässige Konstruktionsdruck des Kryotanks begrenzt die Menge an verfügbarem Kraftstoff in der gasförmigen Phase. Die bei aufgewärmtem Kryotank noch speicherbare Kraftstoffmenge ist proportional zu diesem Konstruktionsdruck. Eine Steigerung des Konstruktionsdrucks des Kryotanks würde jedoch mit einem größeren Gewicht und höheren Herstellungs- und Materialkosten einhergehen und wäre daher unwirtschaftlich.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass innerhalb des Kryotanks ein mit dem Innenraum in thermiswchem Kontakt stehender Reservebehälter vorgesehen ist, der für einen Konstruktionsdruck ausgelegt ist, der höher ist als der Konstruktionsdruck des Kryotanks. Es ist somit lediglich erforderlich, den relativ kleinen Reservebehälter für einen hohen Konstruktionsdruck auszulegen. Dadurch ist es möglich, im Reservebehälter einen Kraftstoff (im folgenden auch als "Reserve-Kraftstoff" bezeichnet) unter höherem Druck und damit in einer ausreichenden Menge bereitzustellen. Der erforderliche Konstruktionsdruck hängt vom Fassungsvolumen des Reservebehälters und von der Kraftstoffmenge ab, die für den Notfall zur Verfügung stehen soll. Das - im Vergleich zum großen Volumen des Kryotanks - relativ kleine Fassungsvolumen des Reservebehälters kann dabei einen sehr hohen Überdruck erforderlich machen. Die Anforderungen an die Sicherheit sind möglicherweise jedoch geringer als bei frei liegenden Hochdruckbehältern, da sich der Reservebehälter innerhalb des Kryotanks befindet und außerdem nicht frei zugänglich ist. Dies würde gegebenenfalls den Material- und Kostenaufwand für die Herstellung des Reservebehälters gegenüber anderen Hochdruckbehältern verringern. Wesentlich ist, dass durch den Reservebehälter ein Reservevolumen innerhalb des Kryotanks bereitgestellt wird, das in thermischem Kontakt mit dem Innenraum des Kryotanks steht. Der Kraftstofff innerhalb des Reservebehälters hat im Normalbetrieb daher im wesentlichen die gleiche Temperatur wie der verflüssigte Kraftstoff im Kryotank. Bei einer Temperaturerhöhung im Kryotank steigt der Druck im Reservebehälter. Der Maximaldruck innerhalb des Reservebehälters stellt sich nur dann ein, wenn der Kryotank auf seine Umgebungstemperatur erwärmt ist und auch der im Reservebehälter enthaltene Reserve-Kraftstoff diese Temperatur angenommen hat. Um den Druckanstieg innerhalb des Reservebehälters zu erreichen, ist dieser entweder gegenüber dem Innenraum des Kryotanks abgeschlossen oder im Bedarfsfall verschließbar, so dass keine fluidische Verbindung zwischen Reservebehälter und Kryotank besteht.
Damit der Reserve-Kraftstoff zum Antriebsaggregat gelangen kann ist eine fluidische Verbindung von Reservebehälter und Antriebsaggregat erforderlich. Für diese Verbindung kann die Versorgungsleitung vom Kryotank zum Antriebsaggregat genutzt werden oder eine eigene Notversorgunsleitung vom Reservebehälter zum Antriebsaggregat. Bei dem Antriebsaggregat handelt es sich beispielsweise um einen Motor oder um eine Brennstoffzelle.
Vorzugsweise weist der Reservebehälter eine gegenüber dem Innenraum des Kryotanks verschließbare Zufuhrleitung für den kryogenen Kraftstoff auf. Die Zufuhrleitung beginnt im Dampfraum (oberhalb des Flüssigkeitsspiegels) oder im Flüssigkeitsraum. Im Normalbetrieb gelangt flüssiger oder gasförmiger Kraftstoff über diese Zufuhrleitung vom Kryotank in den Reservebehälter. Dies hat den Vorteil, dass das Fassungsvolumen des Reservebehälters zur Aufnahme und Abgabe des kryogenen Kraftstoffs beim normalen Füll- und Verbrauchsbetrieb zur Verfügung steht. Dadurch, dass die Zufuhrleitung verschließbar ist, kann der Reservebehälter im Bedarfsfall gegenüber dem Kryotank jedoch abgeschlossen werden, so dass dann keine fluidische Verbindung mehr zwischen dem Reservebehälter und dem Kryotank besteht. Dies kann beispielsweise dann geschehen, wenn der Füllstand des kryogenen, flüssigen Kraftstoffs eine vorgegebene Untergrenze unterschritten hat, oder wenn im Kryotank kein kaltverflüssigtes Gas mehr enthalten ist. Mit dem allmählichen Anstieg der Temperatur innerhalb des Kryotanks nimmt auch der Innendruck innerhalb des verschlossenen Reservebehälters zu. Der maximale Innendruck wird erreicht, sobald innerhalb des Kryotanks und innerhalb des Reservebehälters Umgebungstemperatur herrscht. Für diesen maximalen Innendruck muss der Reservebehälter ausgelegt sein.
Im einfachsten Fall wird der Reservebehälter gegenüber dem Kryotank verschlossen, indem die Zufuhrleitung ein Rückschlagventil enthält, das im Notbetrieb ein Rückströmen vom Reservetank in den Kryotank verhindert.
Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die Versorgungsleitung im Reservebehälter endet. Bei dieser Ausführungsform gelangt der Kraftstoff im Normalbetrieb vom Kryotank über die Zufuhrleitung in den Reservebehälter, und vorn dort über die Versorgungsleitung zum Antriebsaggregat. Im Notbetrieb gelangt der noch im Reservebehälter - unter hohem Druck - enthaltene Reserve-Kraftstoff über die Versorgungsleitung zum Antriebsaggregat. Eine separate Notversorgungsleitung zwischen Reservebehälter und Antriebsaggregat ist so nicht erforderlich.
In einer einfachen Ausführungsform handelt es sich bei dem Reservebehälter um einen Teil der Versorgunsgleitung, die - falls erforderlich verlängert und verdickt ausgebildet - ein Reservevolumen innerhalb des Kryotanks bereitstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Reservebehälter im wesentlichen Kugelform auf. Ein Behälter mit Kugelgeometrie zeichnet sich durch hohe Druckstabilität bei gleichzeitig minimalem Material- und Gewichtsaufwand aus.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat sich insbesondere für einen Einsatz bewährt, bei dem der kryogene Kraftstoff kaltverflüssigter Wasserstoff ist. Dementsprechend ist der Reserve-Kraftstoff im Notbetrieb kaltverflüssigter oder gasförmiger Wasserstoff.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben angegebene Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Antriebsaggregat im Notbetrieb der kryogene Kraftstoff aus einem innerhalb des Kryotanks angeordneten Reservebehälter, in welchem der kryogene Kraftstoff unter einem gegenüber dem maximal zulässigen Druck im Kryotank erhöhten Innendruck bereitgestellt wird, zugeführt wird.
Wie oben anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits erläutert, begrenzt der maximal zulässige Druck innerhalb des Kryotanks die Menge des darin aufnehmbaren Kraftstoffs in der gasförmigen Phase. Die bei einem auf Umgebungstemperatur aufgewärmtem Kryotank noch speicherbare Kraftstoffmenge ist proportional zu diesem maximalen zulässigen Druck (Konstruktionsdruck).
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass innerhalb des Kryotanks ein Reservebehälter angeordnet wird, in welchem ein der kryogene Kraftstoff unter einem gegenüber dem maximal zulässigen Druck im Kryotank erhöhten Innendruck im Bedarfsfall bereitgestellt werden kann. Im Reservebehälter kann so ein Reserve-Kraftstoff unter höherem Druck und damit in einer größeren Menge bereitgestellt werden, als in einem auf Umgebungstemperatur erwärmten Kryotank.
Hierzu ist es lediglich erforderlich, in einem relativ kleinen Reservebehälter den "Reserve-Kraftstoff" unter vergleichsweise hohem Druck bereitzustellen. Der erforderliche Druck hängt vom Fassungsvolumen des Reservebehälters und von der Kraftstoffmenge ab, die für den Notfall zur Verfügung stehen soll. Es hat sich gezeigt, dass die Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs mittels dem aus dem Reservebehälter zugeführten Reserve-Kraftstoff ohne weiteres hergestellt werden kann. Der Innendruck kann beispielsweise im Bereich von 1 bar bis 300 bar liegen.
Der Reservebehälter ist entweder gegenüber dem Kryotank abgeschlossen oder er wird im Bedarfsfall verschlossen. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, einen Reservebehälter einzusetzen, der im Normalbetrieb mit dem Innenraum des Kryotanks fluidisch verbunden und im Notbetrieb gegenüber dem Innenraum verschlossen wird. Bei Normalbetrieb gelangt der Kraftstoff vom Kryotank über den Reservebehälter zum Antriebsaggregat. Dabei handelt es sich zum Beispiel um einen Motor oder um eine Brennstoffzelle. Der gegenüber dem Kryotank höhere Innendruck innerhalb des Reservebehälters wird erst im Notbetrieb erzeugt wird, indem der Reservebehälter verschlossen und der Reserve-Kraftstoff erwärmt wird. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, dass das Fassungsvolumen des Reservebehälters zur Aufnahme und Abgabe des kryogenen Kraftstoffs beim normalen Füll- und Verbrauchsbetrieb zur Verfügung steht. Der Reservebehälter wird beispielsweise gegenüber dem Kryotank abgeschlossen, wenn der Füllstand des kryogenen, flüssigen Kraftstoffs einer vorgegebene Untergrenze unterschritten hat, oder wenn im Kryotank kein kaltverflüssigtes Gas mehr enthalten ist. Mit dem allmählichen Anstieg der Temperatur innerhalb des Kryotanks erwärmt sich auch der Reservebehälter, so dass der Druck innerhalb des verschlossenen Reservebehälter zunimmt. Der maximale Innendruck wird erreicht, sobald innerhalb des Reservebehälters Umgebungstemperatur (üblicherweise Raumtemperatur) herrscht.
Als besonders einfach und betriebssicher hat sich eine Verfahrenswiese erwiesen, bei der der erhöhte Innendruck erzeugt wird, indem der Reservebehälter gegenüber dem Innenraum verschlossen und der im Reservebehälter enthaltene Kraftstoff auf die Temperatur des Innenraums erwärmt wird.
Vorzugsweise wird als kryogener Kraftstoff kaltverflüssigter Wasserstoff eingesetzt, der Reserve-Kraftstoff liegt somit in gasförmiger oder in flüssiger Form vor. Beim langsamen Aufwärmen des Reservebehälters kommt es im Wasserstoff zu einer para-ortho-Umwandlung. Dabei "wird Kälte frei", so dass der Reservebehälter und der Kryotank länger kalt bleiben. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nachgetankt werden soll. Darüberhinaus ist die Entnahme von Wasserstoff aus dem Reservebehälter mit einem Kühleffekt verbunden, der zu einer Abkühlung des Kryotanks beiträgt, so dass Abkühlverluste beim Nachtanken vermieden oder verringert werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. Als einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Kraftstoffversorgung eines flüssiggasbetriebenen Fahrzeugs.
In Fig. 1 ist die Bezugsziffer 1 einem auf einem Fahrzeug montierten Kryotank insgesamt zugeordnet. Der Kryotank 1 dient zur Speicherung von kaltverflüssigtem Wasserstoff 2, der als Kraftstoff für eine Brennstoffzelle 13 dient. Zur Kälteisolation ist der Kryotank 1 von einer Vakuumhülle 3 umgeben. Der Kryotank 1 hat ein Speichervolumen von ca. 100 Liter und er ist für einen Konstruktionsdruck von 6 bar (0,6 MPa) ausgelegt.
Am Boden des Kryotanks 1 ist ein kugelförmiger, metallischer Reservetank 3 mit einem Innenvolumen von 20 Liter fixiert, der für einen maximalen Innendruck von 300 bar (30 MPa) ausgelegt ist. Der Reservetank 3 steht über eine Verbindungsleitung 4, in der ein Rückschlagventil 5 eingesetzt ist, mit dem Innenraum 6 des Kryotanks 1 in fluidischer Verbindung. Das Rückschlagventil 5 verhindert ein Zurückströmen von Wasserstoff aus dem Reservetank 3 in den Kryotank 1. Es ist federbelastet derart, dass erst ab einem vorgegebenen Differenzdruck zwischen Reservetank 3 und Kryotank 1 Wasserstoff in den Reservetank 3 fließt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beginnt die Verbindungsleitung 4 im Flüssigkeitsraum 7; alternativ dazu beginnt sie im Gasraum 8 des Kryotanks 1.
In den Reservetank 3 ragt eine Entnahmeleitung 9, die aus dem Kryotank 1 zu einem Verdampfer 10, und von dort über ein Rückschlagventil 11 und ein Absperrventil 12 zu der Brennstoffzelle 13 führt. Die einzelnen Leitungsabschnitte beginnend mit der in den Reservetank 1 hineinragenden Entnahmeleitung 9 bis zur Brennstoffzelle 13 werden im folgenden insgesamt auch als "Versorgungsleitung" 14 bezeichnet.
In der Füllleitung 15 ist ein Druckablassventil 16 vorgesehen, das sich öffnet, sobald der Innendruck innerhalb des Kryotanks 1 den Konstruktionsdruck von 6 bar überschreitet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren anhand Fig. 1 näher erläutert:
Beim normalen Betrieb des Fahrzeugs wird die Brennstoffzelle 13 mit Kraftstoff in Form von flüssigem Wasserstoff 2 versorgt. Hierbei gelangt flüssiger Wasserstoff 2 vom Kryotank 1 über die Verbindungsleitung 4 in den Reservetank 3 und von dort über die Entnahmeleitung 4 zum Verdampfer 5. Dort wird der flüssige Wasserstoff 2 verdampft und der Brennstoffzelle 13 über die Versorgungsleitung 8 zugeführt. Im Normalbetrieb steht somit das Fassungsvolumen des Reservetanks 3 für den normalen Füll- und Verbrauchsbetrieb zur Verfügung. Infolge des Abzugs von Kraftstoff aus dem Reservetank 3 herrscht darin ein etwas geringerer Druck als im Kryotank 1.
Erst bei längerem Stillstand, wenn über längere Zeit kein Kraftstoff abgezogen wurde und der Druck im Kryotank 1 über 6 bar ansteigt, so dass sich das Druckablassventil 16 öffnet und aller flüssige Wasserstoff 2 aus dem Kryotank 1 ausgeströmt ist, steigt der Druck im Reservetank 3 über denjenigen im Kryotank 1 an. Ein Rückströmen in den Kryotank 1 wird durch das Rückschlagventil 5 verhindert. Es kommt dann zu einem allmählichen Temperaturanstieg im Innenraum 6 des Kryotanks 1, der mit einem Druckanstieg innerhalb des Reservetanks 3 einhergeht. Der Druckanstieg ist beendet, wenn im Innenraum 6 und im Reservetank 3 Umgebungstemperatur erreicht ist. Bei einer Umgebungstemperatur von 300 K (27°C) stellt sich innerhalb des Reservetanks 3 ein Druck von 18 MPa (180 bar) ein (die Dichte von Wasserstoff bei 0,6 MPa und 27 K ist identisch mit der Dichte bei 18 MPa und 300 K). Daraus ergibt sich eine Menge an gasförmigem Wasserstoff von etwa 3600 Litern gasförmigem Wasserstoff, bzw. etwa 300 g.
Der Verbrauch an Wasserstoffgas beträgt je nach Belastung der Brennstoffzelle 13 etwa 1 kg/100 km. Daraus ergibt sich, dass eine Reservemenge von etwa 300 g für eine Fahrstrecke von etwa 30 km genügt, was zum Erreichen einer geeigneten Flüssiggas-Tankeinrichtung im allgemeinen ausreichend ist. Dabei wird gasförmiger Wasserstoff aus dem Reservetank 3 abgezogen, was mit einem Kühleffekt im Reservetank 3 verbunden ist, der sich auch auf den Kryotank 1 auswirkt und der das Wiederbefüllen des Kryotanks 1 mit flüssigem Wasserstoff erleichtert. Beim Betanken wird die Temperatur im Reservetank 3 wieder auf die Temperatur des flüssigen Wasserstoffs 2 abgesenkt, so dass sich im Reservetank 3 wieder der gleiche Druck wie im Kryotank 1 einstellt.
Die beschriebene Funktion des Reservetanks 3 stellt sich aufgrund der im Kryotank 1 herrschenden Druck- und Temperaturverhältnisse von selbst ein. Zusätzliche Eingriffe oder Messungen zur Einleitung dieser Funktion sind nicht erforderlich, so dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch durch hohe Betriebssicherheit auszeichnet.

Claims (10)

1. Vorrichtung für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff in Form von tiefkalt verflüssigtem Gas betriebenen Fahrzeugs, mit einem auf dem Fahrzeug montierten, vakuumisolierten Kryotank, der einen Innenraum für die Speicherung des kryogenen Kraftstoffs umschließt, und mit einer Versorgungsleitung für die Zufuhr des Kraftstoffs zu einem Antriebsaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (6) ein gegenüber diesem verschlossener oder verschließbarer Reservebehälter (3) für die Aufnahme von kryogenem Kraftstoff (2) vorgesehen ist, der mit dem Innenraum (6) in thermischem Kontakt steht, mit dem Antriebsaggregat (13) verbunden oder verbindbar ist, und der für einen Konstruktionsdruck ausgelegt ist, der höher ist als der Konstruktionsdruck des Kryotanks (1).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reservebehälter (3) eine gegenüber dem Innenraum (6) des Kryotanks (1) verschließbare Zufuhrleitung (4) für den kryogenen Kraftstoff (2) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (4) ein Rückschlagventil (5) enthält, das im Notbetrieb einen Rückfluss vom Reservetank (3) in den Kryotank (1) verhindert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (9) im Reservebehälter (3) endet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reservebehälter (3) im wesentlichen Kugelform aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kryogene Kraftstoff Wasserstoff ist.
7. Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff in Form von tiefkalt verflüssigtem Gas betriebenen Fahrzeugs, indem im Normalbetrieb einem Antriebsaggregat der kryogene Kraftstoff aus einem auf dem Fahrzeug montierten, vakuumisolierten Kryotank zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antriebsaggregat im Notbetrieb der kryogene Kraftstoff aus einem innerhalb des Kryotanks (1) angeordneten Reservebehälter (3), in welchem der kryogene Kraftstoff unter einem gegenüber dem maximal zulässigen Druck im Kryotank erhöhten Innendruck bereitgestellt wird, zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reservebehälter (3) eingesetzt wird, der im Normalbetrieb mit dem Innenraum (6) des Kryotanks (1) fluidisch verbunden und im Notbetrieb gegenüber dem Innenraum (6) verschlossen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erhöhte Innendruck erzeugt wird, indem der Reservebehälter (3) gegenüber dem Innenraum (6) verschlossen und der im Reservebehälter (3) enthaltene Kraftstoff auf die Temperatur des Innenraums (17) erwärmt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als kryogener Kraftstoff (2) kaltverflüssigter Wasserstoff eingesetzt wird.
DE10105819A 2001-02-07 2001-02-07 Vorrichtung und Verfahren für die Kraftstoffversorgung eines mit kryogenem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugs Ceased DE10105819A1 (de)

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