本發(fā)明涉及一種用于壓力箱的監(jiān)視裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種包括這樣的監(jiān)視裝置的壓力箱。該壓力箱特別是低溫壓力箱。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)已知在車輛中使用低溫壓力箱。在此方面，現(xiàn)有技術(shù)還披露了用于顯示低溫壓力箱的填充狀態(tài)的系統(tǒng)。如果車輛能利用由低溫壓力箱儲存的動力燃料運(yùn)行，則這一點(diǎn)尤為重要。特別是由DE 10 2012 205 887 A1已知一種用于低溫壓力箱的填充狀態(tài)的顯示系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于壓力箱的監(jiān)視裝置以及一種壓力箱，該監(jiān)視裝置在制造和裝配簡單且經(jīng)濟(jì)的情況下能夠安全而可靠地確定壓力箱的充填狀態(tài)。

該目的通過權(quán)利要求1所述的特征得以實(shí)現(xiàn)。由此，該目的通過這樣一種用于壓力箱的監(jiān)視裝置得以實(shí)現(xiàn)，該監(jiān)視裝置設(shè)置為用于確定壓力箱的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)。此外，該監(jiān)視裝置設(shè)置為用于在保有所述實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的情況下借助這些運(yùn)行參數(shù)計(jì)算出壓力箱的最大可能的充填度。特別是，介質(zhì)從壓力箱的快速提取導(dǎo)致下述運(yùn)行參數(shù)，這些運(yùn)行參數(shù)僅僅允許小的最大可能充填度。尤其在采用熱交換器時(shí)就是這種情形，針對介質(zhì)的快速提取而使用了該熱交換器，以便將熱量引入壓力箱中。這一點(diǎn)可以由監(jiān)視裝置計(jì)算。因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)例如考慮到：壓力箱的可能的加料密度取決于在壓力箱內(nèi)存在著怎樣的溫度和怎樣的壓力。

從屬權(quán)利要求的內(nèi)容涉及本發(fā)明的一些有益的發(fā)展設(shè)計(jì)。

監(jiān)視裝置有益地具有溫度傳感器。利用該溫度傳感器可以檢測在壓力箱內(nèi)部的溫度作為該壓力箱的運(yùn)行參數(shù)。作為備選或附加方案，監(jiān)視裝置具有壓力傳感器。利用該壓力傳感器可以檢測在壓力箱內(nèi)部的壓力作為該壓力箱的運(yùn)行參數(shù)。如若在壓力箱內(nèi)部存在高的溫度和低的壓力，那么該壓力箱的最大可能充填度就小于在壓力箱內(nèi)部為相同或者較高壓力時(shí)存在低的溫度的情況。

優(yōu)選地，監(jiān)視裝置另外還具有消耗傳感器，利用該消耗傳感器可以檢測從壓力箱流出的材料流作為該壓力箱的運(yùn)行參數(shù)。特別是從壓力箱中長時(shí)間和持續(xù)的提取能夠?qū)崿F(xiàn)壓力箱的一個(gè)高的最大可能充填度。作為備選方案，流出的材料流可以由壓力箱內(nèi)部壓力和溫度在時(shí)間上的變化計(jì)算出來。壓力和溫度可以利用前述傳感器(壓力傳感器和溫度傳感器)檢測。

監(jiān)視裝置有益地具有存儲元件，在該存儲元件內(nèi)儲存有用于壓力箱的盡可能好的充填度的值。若壓力箱在未執(zhí)行附加措施(比如特別是在壓力箱內(nèi)加熱)的情況下被完全排空，則存在壓力箱的盡可能好的充填度。這意味著：當(dāng)貯箱具有低于預(yù)定極限壓力(Schwelldruck)的壓力和低于預(yù)定極限溫度(Schwelltemperatur)的溫度時(shí)就存在所述盡可能好的充填度。由于所述盡可能好的充填度僅僅取決于壓力箱的類型和其絕緣質(zhì)量，故而可以在存儲元件中儲存該盡可能好的充填度。如若監(jiān)視裝置借助壓力箱的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算出一個(gè)小于所述盡可能好的充填度的最大可能充填度，那么可以由監(jiān)視裝置有益地計(jì)算出最大可能的充填度與盡可能好的充填度之比。由此使用者獲得了關(guān)于可以使用壓力箱之最大可能容量的怎樣一部分的信息。

為了能夠?qū)⒈O(jiān)視裝置的信息傳送給使用者，監(jiān)視裝置有益地具有顯示裝置。在該顯示裝置上特別是可以顯示所述最大可能的充填度和/或所述盡可能好的充填度。另外優(yōu)選規(guī)定：在顯示裝置上可以顯示壓力箱的實(shí)時(shí)充填度。因?yàn)楸O(jiān)視裝置設(shè)置為用于總是根據(jù)壓力箱的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)來計(jì)算最大可能的充填度，所以壓力箱的使用者可獲得關(guān)于壓力箱實(shí)時(shí)運(yùn)行的影響作用的立刻反饋。如若該壓力箱組裝在車輛中并且儲存車輛的動力燃料，那么使用者借助顯示裝置和監(jiān)視裝置便可獲得關(guān)于他目前的駕駛行為/行駛特性的實(shí)時(shí)反饋。

此外，本發(fā)明還涉及一種壓力箱，該壓力箱如前所述包括監(jiān)視裝置。

優(yōu)選所述壓力箱具有加熱裝置，通過該加熱裝置可以將熱能導(dǎo)入壓力箱中。于是，特別是當(dāng)壓力箱內(nèi)部的壓力低于預(yù)定的最低壓力時(shí)，可以將熱能導(dǎo)入壓力箱中。為保證從壓力箱中為消耗器供應(yīng)介質(zhì)，所述最低壓力是必要的。然而由于壓力箱內(nèi)部的壓力隨著越來越多地從壓力箱提取介質(zhì)而下降，殘余的壓力在低于最小壓力時(shí)便不再足以為消耗器可靠地實(shí)施供應(yīng)(即供應(yīng)介質(zhì))。為了仍然能夠使用壓力箱內(nèi)部剩余的介質(zhì)，可以借助加熱裝置提高壓力箱內(nèi)部的壓力。提高壓力箱的溫度同時(shí)導(dǎo)致該壓力箱的較小的最大可能充填度，這可以由監(jiān)視裝置計(jì)算。特別是，可以由監(jiān)視裝置計(jì)算出最大可能充填度基于加熱裝置作用之故出現(xiàn)的這種減小并將其顯示在顯示裝置上。

加熱裝置有益地是一種熱交換器。該熱交換器優(yōu)選可連接于能被供以壓力箱內(nèi)容物的消耗器的冷卻循環(huán)回路。特別優(yōu)選的是，所述壓力箱設(shè)置在車輛中，利用該壓力箱可以為車輛的馬達(dá)/發(fā)動機(jī)或燃料電池實(shí)施供應(yīng)(即供應(yīng)工作介質(zhì))。由此，熱交換器可以與馬達(dá)/發(fā)動機(jī)的或燃料電池的冷卻循環(huán)回路連接。因?yàn)樘貏e是在從壓力箱快速提取介質(zhì)的情況中壓力箱內(nèi)部的溫度下降，而快速提取同時(shí)表明對消耗器、亦即馬達(dá)/發(fā)動機(jī)或燃料電池的高的功率要求，于是通過壓力箱準(zhǔn)備好冷卻能力以供消耗器需要該冷卻能力時(shí)使用。由此，一方面消耗器可以冷卻，另一方面通過導(dǎo)入熱量可實(shí)現(xiàn)在貯箱內(nèi)提高壓力。

特別優(yōu)選的是，加熱裝置能夠通過用戶接口由使用者激活或去活。如前所述，特別是規(guī)定，可以為使用者顯示：通過加熱裝置在壓力箱內(nèi)加熱具有怎樣的影響作用。因此允許使用者通過用戶接口自己決定：是不是應(yīng)該使用加熱裝置。特別是如果壓力箱為車輛的驅(qū)動實(shí)施供應(yīng)(即供應(yīng)工作介質(zhì))，那么使用者可以確定：他的車輛是否利用目前的加料狀態(tài)應(yīng)該具有大的能量范圍/可達(dá)里程(Reichweite)，或者他的車輛是否利用后續(xù)加料應(yīng)該具有大的能量范圍/可達(dá)里程。如果不使用加熱裝置，則不能將全部儲備從蓄壓器中提取出來。所以車輛的能量范圍/可達(dá)里程小于最大可能。然而如果使用加熱裝置，則在蓄壓器內(nèi)部的溫度便上升。因此車輛雖然可以用于較大的能量范圍/可達(dá)里程，但同時(shí)壓力箱的最大可能充填度卻下降。因此，壓力箱在重新充填時(shí)不能一直充填到所述盡可能好的充填度，這種方式使得車輛的能量范圍/可達(dá)里程在加料之后較小。

優(yōu)選所述壓力箱是一種低溫壓力箱。利用該低溫壓力箱特別是可以儲存氫。氫特別是用作機(jī)動車的燃料，其中該機(jī)動車具有燃料電池或氫發(fā)動機(jī)(Wasserstoffmotor)。

附圖說明

由下文的說明和附圖可得知本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖示出：

圖1為具有本發(fā)明一種實(shí)施例的監(jiān)視裝置的壓力箱的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了具有本發(fā)明一種實(shí)施例的監(jiān)視裝置1的壓力箱2。該壓力箱2是一個(gè)低溫絕緣的壓力箱，利用該壓力箱特別是可以儲存氫。壓力箱2有益地設(shè)置在車輛中并且儲存低溫氫，其中所述低溫氫設(shè)置為車輛用的燃料。

監(jiān)視裝置1包括溫度傳感器3、壓力傳感器4和消耗傳感器5。通過這些傳感器3、4、5能夠檢測壓力箱2的運(yùn)行參數(shù)。利用溫度傳感器3可以檢測在壓力箱2內(nèi)部的溫度，利用壓力傳感器4可以檢測在壓力箱2內(nèi)部的壓力，而利用消耗傳感器5可以檢測從壓力箱2流出的材料流。作為備選方案，可以通過壓力傳感器2和溫度傳感器3上壓力和溫度在時(shí)間上的變化來計(jì)算流出的材料流。作為另外的備選方案，可以直接由消耗器傳送消耗測定，例如由燃料電池利用產(chǎn)生的電流強(qiáng)度作為測量參量。由這些運(yùn)行參數(shù)最后可以計(jì)算出壓力箱2的最大可能的充填度。

為了將壓力箱2用作為消耗器的供應(yīng)(介質(zhì))，此外設(shè)置有一個(gè)提取閥8。該提取閥8有益地是可調(diào)節(jié)的并且對介質(zhì)從壓力箱2中的流出進(jìn)行調(diào)節(jié)。消耗傳感器5有益地直接設(shè)置在提取閥8上。

監(jiān)視裝置1具有一個(gè)存儲元件，在該存儲元件中儲存有對于壓力箱2來說具備獨(dú)特特征的、盡可能好的充填度。由此，監(jiān)視裝置1可以計(jì)算出在實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)下由所述最大可能充填度產(chǎn)生所述盡可能好的充填度的怎樣的份額。

為了顯示計(jì)算的信息，監(jiān)視裝置1與一個(gè)顯示裝置7連接。在顯示裝置7上可以顯示壓力箱2的最大可能的充填度和/或壓力箱2的盡可能好的充填度和/或壓力箱2的實(shí)時(shí)充填度。由此，使用者可以清楚地看出：目前壓力箱2的哪些容量已經(jīng)用盡和哪些容量可供使用?？梢曰谙臄?shù)據(jù)和儲存的特征曲線將這個(gè)容量換算成一個(gè)預(yù)測的能量范圍/可達(dá)里程并加以顯示。

最后，壓力箱2還具有一個(gè)加熱裝置6。該加熱裝置6是一種熱交換器，利用該熱交換器可以給壓力箱2加溫并且同時(shí)可以使接在壓力箱2上的消耗器冷卻。因?yàn)樘貏e是在短時(shí)間之內(nèi)從壓力箱2提取大量介質(zhì)時(shí)壓力箱2內(nèi)部的溫度下降，同時(shí)消耗器通過來自壓力箱2的大量能量而產(chǎn)生大量的余熱，于是當(dāng)需要進(jìn)行冷卻時(shí)確保實(shí)現(xiàn)最佳的冷卻。通過加熱裝置6，使用者可以將熱量導(dǎo)入壓力箱2中。由于在壓力箱2內(nèi)部必須存在一個(gè)最小壓力以便產(chǎn)生從壓力箱2流出的材料流，因此在壓力箱2內(nèi)部總是會剩下余量介質(zhì)。通過加熱裝置6可以提高壓力箱2內(nèi)部的壓力，從而可以提取至少一部分在壓力箱2內(nèi)殘余的余量介質(zhì)。然而因?yàn)橥瑫r(shí)在壓力箱2內(nèi)部的溫度上升，所以由監(jiān)視裝置1基于溫度傳感器3和壓力傳感器4的傳感器值計(jì)算出壓力箱2的最大可能充填度的下降并將其顯示在顯示裝置7上。

特別是規(guī)定，監(jiān)視裝置1確定：使用加熱裝置6對壓力箱2的最大可能充填度具有怎樣的影響作用。特別是如果壓力箱2為車輛的驅(qū)動實(shí)施供應(yīng)(即供應(yīng)工作介質(zhì))，則這一點(diǎn)是重要的。在顯示裝置7上為使用者顯示出：車輛的剩余能量范圍/可達(dá)里程以及壓力箱2的實(shí)時(shí)充填度是多大。此外，在顯示裝置7上還為使用者顯示出：若使用用于在貯箱內(nèi)進(jìn)行加熱的加熱裝置6，車輛的能量范圍/可達(dá)里程將是多大。同時(shí)，在顯示裝置7上為使用者顯示出：使用加熱裝置6對壓力箱2的最大可能充填度具有怎樣的影響作用。

由此，使用者可以根據(jù)顯示裝置7上的信息來決定他是否要使用加熱裝置6。加熱裝置6為此具有一個(gè)用戶接口9，通過該用戶接口，加熱裝置6可以由使用者激活或去活。由此，使用者可以選擇性地獲得壓力箱2的盡可能好的充填度或者是發(fā)生短期盡可能高的能量范圍/可達(dá)里程。

附圖標(biāo)記列表

1 監(jiān)視裝置

2 壓力箱

3 溫度傳感器

4 壓力傳感器

5 消耗傳感器

6 加熱裝置

7 顯示裝置

8 提取閥

9 用戶接口