用于压力容器的支座以及压力容器结构组合件的制作方法

在这里公开的技术涉及一种用于一个或多个用于存放气态燃料的压力容器的支座以及一种具有多个压力容器和至少一个这样的支座的压力容器结构组合件。

背景技术：

1、压力容器例如用于存放气态燃料，如氢气或天然气。压力容器例如可在机动车或其它移动单元亦或静止单元中使用。由于压力容器会根据参数(例如内部压力或温度)而经受长度变化，所以在支座的设计中考虑长度变化至少对于一些应用是有利的。

技术实现思路

1、在这里公开的技术的一个优选的任务是，减少或消除已知解决方案的至少一个缺点或提出一种替代的解决方案。尤其是，在这里公开的技术的一个优选的任务是提供一种用于压力容器的支座，所述支座能以简单的方式补偿长度变化和/或能实现浮动支座和固定支座的类似的构型。另外的优选任务可由在这里公开的技术的有益效果得出。这些任务通过独立权利要求的技术方案来解决。从属权利要求呈现优选的设计方案。

2、在这里公开的技术涉及一种用于一个或多个用于存放气态燃料的压力容器的支座，该支座包括：(i)每个压力容器至少一个支座垫片，其中，所述支座垫片在内侧具有用于使压力容器的纵向端部穿插的空隙部并且在外侧具有用于容纳到保持装置中的边缘；以及(ii)保持装置，所述保持装置具有第一部件和第二部件，其中，所述第二部件固定在所述第一部件上，并且所述支座垫片的一个边缘或多个边缘容纳在所述第一部件与所述第二部件之间的一个或多个间隙中。借助这样的支座能实现压力容器的特别有利的固定，其中，也可使用不同的用于固定的可行性。尤其是，借助这样的支座能以简单的方式实现作为浮动支座和作为固定支座的设计方案。进一步在下面详细讨论相应的选择。

3、支座垫片可尤其理解为面状的或拱曲的垫片。所述支座垫片例如可具有恒定的厚度。然而，也可以是不恒定的厚度。压力容器的纵向端部典型地是沿压力容器的纵向延伸构造的端部。这种纵向延伸例如可以是压力容器的对称轴线。所述纵轴线例如可横向于压力容器的横截面。所述保持装置的第一部件和第二部件尤其可固定成，使得它们能彼此松脱。这允许简单的装配并且也允许简单的移除，例如为了维护目的。在此，在已装配的状态中，在第一部件与第二部件之间限定有间隙。所述间隙例如可构造成与相应的支座垫片互补的。

4、所述空隙部可尤其环绕地贴靠在相应的压力容器上。所述压力容器可尤其被视为支座的外部，也就是说支座构造用于与压力容器共同作用。保持装置可尤其也构成多个支座，即尤其是容纳多个支座垫片。

5、所述空隙部沿所述压力容器的纵向方向观察可相对于所述边缘移动。在此，所述支座垫片可尤其实施为拱曲的垫片。这允许相比于平的支座垫片提供附加的空间。尤其是，所述空隙部在此可相对于所述边缘沿所述压力容器的纵向端部所指向的方向移动。由此，能为压力容器提供附加的结构空间，因为该附加的结构空间可用于存放气态燃料。通常这意味着，所述空隙部相对于所述边缘向外移动，其中，术语“外”可尤其理解为空隙部沿以下方向移动，所述方向背离位于内部的压力容器指向。

6、根据一个实施方案，所述支座垫片可至少在边缘与空隙部之间实施成扁平的。这允许一种简单的实施方案，其中，例如可放弃提供附加的结构空间。

7、所述支座垫片可尤其在边缘处实施成扁平的和/或无弯折的。这也可与拱曲的实施方案相结合。通过在边缘处的扁平的实施方案，例如能提高稳定性并且能简化至保持装置的过渡。

8、所述支座例如可实施为固定支座。为此，例如可使用支座垫片的目前为止所描述的实施方案。固定支座典型地用于确保在保持装置与压力容器的被容纳的端部之间的限定的位置关系。这例如可用于使接头(如加燃料管路和/或取出管路)与所述端部连接，对于所述接头来说限定的位置关系可以是有利的。

9、根据一个实施方案，所述支座垫片具有多个指状件，各所述指状件从边缘朝向空隙部延伸并且在空隙部处具有相应的自由端部。根据一个替代的实施方案，所述支座垫片具有多个指状件，各所述指状件从空隙部朝向边缘延伸并且在边缘处具有相应的自由端部。借助这种指状件能以简单的方式实现支座垫片的显著提高的可弯曲性。这种可弯曲性可尤其用于将支座实施为浮动支座。因此，例如，在温度变化时或在填充水平变化时产生的长度公差能以特别有利的方式得到补偿。所述指状件典型地在与所述自由端部相反的端部处相互连接。

10、根据一个实施方案，在至少一个支座垫片上布置有至少一个弯曲测量装置，以用于测量支座垫片的弯曲。所述弯曲测量装置可尤其测量支座垫片的弯曲。在此基础上能获得以下数据，这些数据例如能给出给出关于内部压力和/或填充水平的信息。尤其是，所述弯曲测量装置可具有分析处理装置，所述分析处理装置配置用于基于支座垫片的测量到的弯曲来计算由支座垫片保持的压力容器的内部压力和/或填充水平。这种内部压力和/或填充水平例如可用于计算续驶里程或用于监控加燃料过程。

11、所述弯曲测量装置例如可具有一个或多个应变片，所述应变片与一个或多个平衡电阻连接成惠斯通测量电桥。例如，这可以是四分之一电桥。所述惠斯通测量电桥例如可具有两个这样的应变片，或者可使用具有相应的抽头的应变片。平衡电阻可尤其用作惠斯通测量电桥内的参考。

12、在支座垫片上可尤其安装有在外侧环绕的保持环。所述保持环可尤其固定在支座垫片上，使得其不会引起对支座垫片的轴向加固。例如，所述保持环可利用卡锁凸起部固定在支座垫片上。尤其是，所述分析处理装置可固定在保持环上。

13、所述第二部件可尤其以能松脱的方式固定在第一部件上。由此能确保简单的装配和简单的可松脱性，以便维护或更换构件。可松脱性例如可通过使用螺纹连接件或夹紧连接件来实现。

14、所述边缘例如可以是圆形的。这允许一种简单的实施方案，所述实施方案例如可以是独立于支座垫片的可能的扭转的。

15、所述保持装置例如可在间隙处具有一个或多个槽，以用于容纳支座垫片。所述槽例如可实施为中断部。由此，所述支座垫片能有利地形状锁合地被保持。由此，例如能以简单的方式确保支座垫片的精确定位。

16、第一部件和第二部件可尤其沿分离平面彼此分离。所述分离平面可尤其横向于或平行于垫片平面。这允许一种简单的实施方案。

17、在这里公开的技术还涉及一种包括多个压力容器的压力容器结构组合件，其中，所述压力容器彼此平行地布置。所述压力容器结构组合件具有如在这里所述的支座，所述支座构造为固定支座并且保持压力容器的第一纵向端部；和/或所述压力容器结构组合件具有如在这里所述的支座，所述支座构造为浮动支座并且保持压力容器的第二纵向端部。关于支座可使用所有在这里关于作为固定支座或浮动支座的实施方案所描述的实施方案和变型方案。由于如在这里所描述的支座的在两侧的使用，可在两侧使用在这里所描述的支座的实施方案，其中，固定支座和浮动支座可相组合。在此，相应的压力容器关于其定向固定地保持在一侧上。在相对置的一侧上能实现对可能的长度变化的补偿。第一纵向端部和第二纵向端部可尤其构造在压力容器的相反的轴向端部处。

18、替代地，压力容器结构组合件也可具有多个压力容器以及在这里所描述的支座，所述压力容器可尤其彼此平行地布置，所述支座可构造为浮动支座并且可保持压力容器的所述纵向端部中的两个纵向端部。这可独立于固定支座的实施方案地使用。

19、换句话说，固定支座功能例如可通过夹紧在压力容器的纵向端部处的槽中的刚性的金属垫片来实现。在此，两件式的容纳部可用于多个容器，所述容纳部包括垫片的外径并且可通过螺纹连接件连接。所述保持装置例如可固定在车身侧。这种容纳部方案能在时间上非常高效地装配。所述容纳部可在垫片的直径上或在垫片平面中被分开。此外，所述垫片可成形为旋转对称的深冲部件，所述深冲部件使容纳部移动到更靠近容器的极盖(polkappe)。这能在材料耗费相同的情况下引起高效的结构空间利用并且提供更高的刚度。如果刚性的金属垫片被具有集成的、相对于相邻的指状件具有中断部的指状几何结构的金属垫片替代，那么也能产生浮动支座功能。所述指状几何结构能在在径向方向上保留足够高的刚度的情况下在轴向方向上产生较小的刚度。所述指状件既可从外向内地实施(例如具有不中断的外环)，又可从内向外地实施(例如具有不中断的内环)。

20、尤其是，在这里公开的技术可用于将压力容器或压力容器结构组合件实施成，使得它们能有利地并且以良好的空间利用被装入到扁平的安装空间中。这例如可用于将压力容器结构组合件设置在机动车的底板结构空间中，所述底板结构空间例如可处于乘员舱的下方。这尤其简化压力容器结构组合件在这种结构空间中的集成，所述结构空间尤其也可并行地用于用作电能量存储器单体的安装空间的替代性的使用。

21、压力容器中的内部压力例如可借助所连接的管路中的压力传感器来测量。这可尤其在加燃料期间和/或在容器阀打开的情况下进行。随后可借助在阀关闭并且连续温度测量的情况下的储箱压力模型来计算瞬时压力。

22、在在这里所描述的应变传感器(所述应变传感器测量压力容器的轴向长度应变)例如集成到垫片支座(浮动支座)中的情况下，也可在运行期间实现测量。这例如能减少测量误差并且即使在发生事故的情况下也能给出关于压力容器的内部压力的可靠信息。所述长度应变典型地直接与存在于容器中的内部压力成正比。所述应变测量例如可借助应变片进行，所述应变片粘接在弹簧垫片上并且可与平衡电阻连接成四分之一电桥。这种平衡电阻以及用于低通滤波、放大、模拟数字转换和信号处理的电子部件可集成在传感器壳体中。所述传感器壳体可实施为塑料注塑件并且可插接、支撑并且卡锁在弹簧垫片上。所述应变片可完全封装。所述传感器壳体可以是密封的，使得例如满足保护等级ip67。所测量的应变值可经由位于传感器壳体上的插头接口数字地传输给kva控制器。

23、在这里公开的关于压力容器或压力容器结构组合件的技术可尤其用于机动车(例如乘用车、摩托车、商用车)。所述压力容器尤其用于存储在环境条件下为气态的燃料。例如可在机动车中使用，所述机动车以压缩的(也称为压缩天然气或cng)或液化的(也称为液化天然或lng)天然气或以氢气运行。所述压力容器可与至少一个能量转换器流体地连接，所述能量转换器设计用于将燃料的化学能转换为其它能量形式。

24、压力容器可尤其构造为复合材料包裹式压力容器。所述压力容器例如可以是低温压力容器或高压气体容器。高压气体容器构造成在环境温度下在至少350巴(＝相对于大气压力的超压)或至少700巴的标称运行压力(也称为标称工作压力(nominal workingpressure)或nwp)下持久地存储燃料。低温压力容器适用于在上述运行压力下也在明显(例如超过50k或超过100k)低于机动车的运行温度的温度下存储燃料。

25、所述压力容器可尤其组装成压力容器结构组合件，并且与支承元件、固定元件和/或保护元件(例如保护罩、屏蔽物、阻挡层、覆盖物、涂层、缠绕物等)构成永久连接的单元。所述单元可尤其是能装配在乘员内部空间下方的底板区域中的。所述压力容器的纵轴线在安装位置中可彼此平行地延伸，和/或各个压力容器可分别具有数值在4至200之间、优选在5至100之间和特别优选在6至50之间的长直径比。

26、所述压力容器结构组合件的各所述压力容器可具有一个共同的分配管。在所述分配管上例如可设置有能电操纵的且在无电流的情况下关闭的截止阀，所述截止阀设计用于将压力容器结构组合件或者分配管相对于通向能量转换器的燃料供应设备的其余引导燃料的管路截止。所述截止阀可具有传统压力容器的罐上阀的功能。适宜地，仅设置在无电流的情况下关闭的截止阀。所述截止阀例如可以是能直接拧紧或者说拧入到压力容器结构组合件上或分配管上的。所述截止阀是第一阀，所述第一阀设置在每个连接在所述共同的分配管上的压力容器的下游。也称为溢流阀(过流阀(excess flow valve))的管破裂安全装置可设置在每个压力容器上或分配管上。所述分配管可尤其能实现在各所述压力容器之间的任何时候的不受阀限制的压力平衡。由此避免压力差并且实现压力容器在压力变化时均匀的膨胀。