專利名稱：燃料儲存系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料儲存系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氫燃料電池車可在加壓的儲存系統(tǒng)中儲存隨車攜帶的氫。用于對這些儲
存系統(tǒng)輸送燃料的特定儲存系統(tǒng)和策略是已知的。例如，Handa的第2007/0000016號美國專利公布公開了一種可操作地連接到具有氣流回路(gasflow circuit)的車載存儲罐的高壓燃料倉庫再填充線路。加裝燃料氣體在車載存儲罐中循環(huán)以吸收加裝燃料導致的壓縮熱，然后在被釋放到所述存儲罐之
前被釋放到外部散熱器。

發(fā)明內(nèi)容
一種燃料儲存系統(tǒng)包括燃料儲存容器；閥，可^^喿作地與所述燃料儲存容器連接；導管，設(shè)置在所述燃料儲存容器中并與所述閥流體連通，用于將加壓的燃料流輸送到所述燃料儲存容器。所述系統(tǒng)還包括檢測器，所述檢測器與所述導管相鄰，用于檢測所述燃料儲存容器中加壓的燃料的狀態(tài)。所述檢測器位于加壓的燃料流之外。
雖然示出并描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，但是這種公開不應該被解釋為限制本發(fā)明?？梢灶A見，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種修改和可選擇的設(shè)計。


圖1是用于機動車的燃料儲存系統(tǒng)的一部分的側(cè)面局部剖視圖。圖2是用于圖1的氫儲存系統(tǒng)的時間與溫度之間的示意性圖示。圖3是用于機動車的另一燃料儲存系統(tǒng)的一部分的側(cè)面局部剖視圖。圖4是用于圖1和圖3的燃料儲存系統(tǒng)的時間與溫度和壓強之間的示意性圖示。
具體實施例方式
為了使與燃料電池車有關(guān)的加裝燃料時間最小化，會希望快速填充用于
燃料電池的車載燃料儲存容器。燃料被供應給儲存容器的流速(flowrate)影響著填充儲存容器的時間。
對普通技術(shù)人員已知的是在加裝燃料期間在儲存容器中燃料的溫度與燃料被供應給儲存容器的流速(和持續(xù)時間)相關(guān)。還已知的是，特定儲存容器對于特定的推薦最大溫度是額定的。例如，儲存容器可以被設(shè)計成在小于85攝氏度的最大儲存容器溫度下提供氣體燃料的加壓儲存。
燃料被供應給儲存容器的溫度通常小于儲存容器的額定溫度。因此，儲存容器的額定溫度會限制燃料被供應給儲存容器的流速。
在特定的加裝燃料操作過程中，在儲存容器內(nèi)的燃料的溫度會超過儲存容器本身的溫度(々i設(shè)儲存容器本身的溫度小于其溫度額定的限制)。例如，如果儲存容器的溫度在加裝燃料操作之前是30攝氏度，則燃料可以以相對高的流速供應給儲存容器，以使加裝燃料時間最小化，從而使儲存容器內(nèi)的燃料溫度顯著高于30攝氏度。這種加裝燃料策略通常導致需要監(jiān)視燃料溫度并控制流速，以防止超過儲存容器的額定溫度。
現(xiàn)在，參照圖1,加壓的儲存系統(tǒng)包括加壓罐10和與所述罐10螺紋接合的閥12。閥12設(shè)置有用于使氫氣被供應到所述罐10的通路14。 O型環(huán)13提供所述閥12和所述罐10之間的密封。
螺線管18的可動元件16 (例如，柱塞)可通過螺線管18被定位，以限制或者阻擋氫氣通過通if各14的流動。如圖1所示，可動元件16處于開啟位置，從而允許氫流過通路14。在關(guān)閉位置(未顯示)，可動元件16延伸到通路14中。
螺線管18經(jīng)一對螺線管控制線20從車輛控制器(未顯示)接收控制信號。螺旋管控制線20穿過壓力密封件22并終止在電連接器24處。電連接器24與線束27的匹配的電連接器26接合，線束27與車輛控制器電連接。
溫度傳感器28設(shè)置在所述罐10中，并且可經(jīng)支撐板29附著到螺線管18上。溫度傳感器28將指示所述罐10中的氫的溫度的信號經(jīng)一對傳感器線30提供給車輛控制器。傳感器線30也穿過閥12中的密封件22并終止在電連接器24處。 現(xiàn)在，參照圖1和圖2,發(fā)現(xiàn)在加裝燃料過程中以期望使氫的溫度高于內(nèi)壁溫度的流速，罐10內(nèi)壁的溫度(用未顯示的溫度傳感器測量的)通常高
于所述罐10中的氬的溫度(用溫度傳感器28測量的)。分析顯示，罐10中的氫的溫度低于期望的溫度，這是因為溫度傳感器28位于氫經(jīng)通路14進入罐10的常規(guī)路徑中(進入罐10中的氫氣的溫度低于罐10中的氫的溫度)。
現(xiàn)在，參照圖3,用于自動燃料電池車(未顯示)的燃料儲存系統(tǒng)32的實施例包括燃料儲存容器34。燃料(例如氫等)可儲存在儲存容器34中。
閥36與儲存容器34螺紋接合，并給將要供應到儲存容器34中的加壓燃料或者從儲存容器34中去除的加壓燃料提供通道38。壓力密封件40 (例如O型環(huán))提供所述闊36和儲存容器34之間的密封。在其它實施例中，所述閥36可與儲存容器34隔開。在這種實施例中，通道38可被構(gòu)造成與儲存容器34流體地連通。其它布置也是可行的。
與螺線管44相關(guān)的可動元件42 (例如，柱塞)可通過螺線管44被定位，以限制或者阻擋加壓的燃料穿過通路38的流動。如圖所示，可動元件42處于關(guān)閉位置，從而防止燃料流過通路38。但是，可使用任何合適的技術(shù)來控制加壓的燃料穿過通道38的流動。
螺線管44經(jīng)一對螺線管控制線46從車輛控制器(未顯示)接收控制信號。螺旋管控制線46穿過壓力密封件48并終止在電連接器50處。電連接器50與線束53的匹配的電連接器52接合，線束53與車輛控制器電連接。
導管54 (例如流動導管)與所述閥36螺紋接合，并與所述通道38流體地連通。在其它實施例中，導管54可以以任何合適的方式(例如粘結(jié)等)固定地附著到所述閥36或者所述儲存容器34上。導管54延伸遠離所述閥36，延伸到所述儲存容器34中。如果燃料被供應到儲存容器34中，則導管54的端部56可為儲存容器34設(shè)置入口。如果燃料從儲存容器34被去除，則所述端部56還可設(shè)置從儲存容器34出去的出口 。
傳感器58 (例如溫度傳感器、壓力傳感器等)設(shè)置在儲存容器34中。在圖3的實施例中，所述傳感器58利用支撐板59附著到螺線管44上，并與導管54隔開。在其它實施例中，所述傳感器58可以以任何合適的方式附著到螺線管44和/或?qū)Ч?4上。在其它實施例中，所述傳感器58可以不附著到螺線管44和/或?qū)Ч?4上。當然，其它構(gòu)造也是可行的。所述傳感器58被定位成使得其在所述閥36和導管54的所述端部56之間。
所述傳感器58將指示在儲存容器34中的燃料相關(guān)的測量的參數(shù)(例如溫度、壓力等)信號經(jīng)一對傳感器線60提供給車輛控制器(未顯示)。傳感器線60也穿過閥36中的壓力密封件48并終止在電連接器50處。
現(xiàn)在，參照圖1、圖3和圖4，在部分加裝燃料的過程中，由傳感器28測量的所述罐10中的氫的溫度低于由傳感器58測量的儲存容器34中的氫的溫度(在基本相同的條件下)。所述罐10中的壓強和儲存容器34中的壓強在加裝燃料的過程中持續(xù)增加，然后一旦加裝燃料完成就變得穩(wěn)定。因為所述傳感器58的位置遠離經(jīng)所述通道38進入儲存容器34的氫的常規(guī)路徑，所以與由所述傳感器28測量的溫度相比，由所述傳感器58測量的溫度更加準確。
所述傳感器28的不準確的溫度測量導致所述罐10的超過溫度的供應(over-temperature fill )。也就是說，在加裝燃料完成之后，所述罐10中的氫的溫度超過了所述罐10的額定的溫度限制。這種超過溫度的供應是由于低于實際溫度值的溫度值被輸入到加裝燃料策略中所導致的。如上所解釋的，特定的加裝燃料策略可將加裝燃料流速和加裝燃料持續(xù)時間設(shè)置作為儲存容器中的溫度的函數(shù)。由所述傳感器28測量的不真實的低溫導致與燃料策略不相稱(例如，比需要的流速大，并比需要的加裝燃料持續(xù)時間長)，從而與儲存容器34相比，需要超過溫度的供應。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的實施例，但是這些實施例是目的不在于示出并描述出本發(fā)明的所有可能形式。在說明書中使用的詞語是描述性詞語，而非限制性的，應該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1、一種燃料儲存系統(tǒng)，包括燃料儲存容器；閥，可操作地與所述燃料儲存容器連接；導管，設(shè)置在所述燃料儲存容器中并與所述閥流體連通，用于將加壓的燃料流輸送到所述燃料儲存容器；檢測器，與所述導管相鄰，用于檢測所述燃料儲存容器中加壓的燃料的狀態(tài)，所述檢測器位于加壓的燃料流之外。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測器與所述導管隔開。
3、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測器附著到所述導管上。
4、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測器包括傳感器。
5、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括溫度傳感器。
6、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括壓力傳感器。
7、 一種用于氫燃料的車輛儲存系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 燃料儲存容器；閥，與所述燃料儲存容器連接，用于選擇性地使燃料進入所述燃料儲存容器；導管，設(shè)置在所述燃料儲存容器中并與所述閥流體連通，用于將燃料輸 送到所述燃料儲存容器，所述導管延伸遠離所述閥，并終止在燃料離開所述 導管的端部；傳感器，設(shè)置在所述閥和導管的所述端部之間，用于感測所述燃料儲存 容器中的燃料的狀態(tài)。
8、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器附著到所述導管上。
9、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括溫度傳感器。
10、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括壓力傳感器。
11、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器與所述導管隔開。
12、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述導管包括管狀物。
13、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述閥包括用于使所述燃料儲存 容器中的燃料隔絕的密封件，其中，所述傳感器與穿過所述密封件的線電連 接。
14、 一種用于機動車的氬燃料儲存系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 燃料儲存罐；閥組件，與所述燃料儲存罐連接；管狀物，設(shè)置在所述燃料儲存罐中并與所述閥組件流體連通，用于完成 將氬輸送到所述燃料儲存罐中和從所述燃料儲存罐中去除氫中的至少 一個， 所述管狀物延伸遠離所述閥組件，并終止在氫離開所述管狀物和氫進入管狀 物中的至少 一個動作的端部；傳感器，與所述管狀物相鄰，設(shè)置在所述閥組件和管狀物的所述端部之 間，用于感測所述燃料儲存罐中的燃料的狀態(tài)。
15、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器附著到所述管狀物上。
16、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述閥組件包括螺線管，其中， 所述傳感器附著到所述螺線管上。
17、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括溫度傳感器。
18、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括壓力傳感器。
19、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器與所述管狀物隔開。
20、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述閥組件包括用于使所述燃料 儲存罐中的燃料隔絕的密封件，其中，所述傳感器包括穿過所述密封件的線。
全文摘要
一種燃料儲存系統(tǒng)，該燃料儲存系統(tǒng)包括燃料儲存容器；閥，可操作地與所述燃料儲存容器連接；導管，設(shè)置在所述燃料儲存容器中并與所述閥流體連通，用于將加壓的燃料流輸送到所述燃料儲存容器；檢測器，與所述導管相鄰，用于檢測所述燃料儲存容器中加壓的燃料的狀態(tài)。所述檢測器位于加壓的燃料流之外。
文檔編號B60K15/00GK101643024SQ20091016031
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者邁克爾·喬恩·文斯特拉 申請人:福特全球技術(shù)公司