专利名称：快速切换阀的系统,燃料罐系统,用于提供所需的质量流的方法和燃料罐系统的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1所述的在流体存储器上的脉冲调制的快速切换阀的系统，根据权利要求4所述的具有流体存储器的燃料罐系统，根据权利要求14所述的用于提供所需的质量流的方法和根据权利要求16所述的燃料罐系统的应用。
背景技术：
燃料电池已知作为用于在汽车行业中的机组的能量源。在此广泛应用具有质子交换膜(Proton Exchange Membrane PEM)的燃料电池，其中为燃料电池的阳极供给作为燃料的氢气，为阴极供给作为氧化剂的氧气。在此，阳极和阴极通过质子交换膜分开，通过该质子交换膜交换质子，然而质子交换膜不能导电。通过电化学反应，氢气和氧气转化成水。由此产生电能，该电能通过电极分别在阳极和阴极上获取。在燃料电池系统中包括多个电串联的燃料电池。在此，氢气在高压下存储在流体存储器中，该流体存储器在车辆中安装在尽可能受保护的位置处。随着逐渐升高地设计填充有氢气的流体存储器的最大压力，能减小其体积(进而尺寸)和/或能提高利用燃料电池系统驱动的车辆的续驶里程。在当今的燃料电池系统中，流体存储器能以最大压力700bar来填充氢气。氢气通过管路到达燃料电池系统中。进入燃料电池系统中的供给压力通常处于4bar以下，其中质量流基于功率处于 0. 008g/sec和2. 500g/sec之间的范围内。由此，压力调节阀在管路的走向中连接在流体存储器和燃料电池系统之间，该压力调节阀将在流体存储器内的氢气的压力降低为在燃料电池系统中的供给压力进而实现匹配。被设计用于将例如700bar的压力降低至约10. Obar的传统的压力调节阀包括在其中导入氢气的缸、活塞和阀体，其设置在缸的内部。如果氢气在缸的下游侧的压力小于预先确定的压力，则活塞与复位力的方向相反沿着阀打开方向移位，其中活塞的一个端部打开阀体的开口。如果氢气在缸的下游侧的压力大于预先确定的压力，则活塞沿着复位力的方向移位到阀闭合位置中，其中活塞的一个端部闭合阀体的开口。在此，在活塞的面与阀体的入口之间的室中的压力比起重要作用。该压力与阀体的(最小)直径或内径相关。内径越小，在阀体的出口和压力室之间的压差越大。设置在缸内部的弹性元件将活塞压入阀打开位置中。一旦在缸的(低压)出口上的压力超过给定的(低)压力，由于在特别是弹性元件的弹力、活塞在入口和出口上的面与内径之间的共同作用，活塞移位到阀闭合位置，其中该移位与弹性元件的施加的力的方向相反地取向。在阀闭合位置中，在缸的出口上的压力实现降低为低于给定的(低)压力的压力，紧接着活塞沿着弹性元件的施加的力的方向移位到阀打开位置中。阀体的移位在压力降低驱动期间互反地(reziproke)重复，从而在压力调节阀的出口上以较小的波动形成预先确定的低压。具有作为机组的燃料电池系统的机动车通常包括多个燃料罐、例如四个燃料罐作为流体存储器，该燃料罐通过管路彼此连接。在此，供给燃料管路通过安装在第一燃料罐上的第一阀与第一燃料罐连接。从该第一阀开始，第一管路引导至第二燃料罐的第二阀。该第二燃料罐又通过第二管路与第三燃料罐连接，等等。因此，通过在燃料罐之间的各个管路总地形成在填充有氢气的燃料罐之间的压力平衡。上述压力调节阀在该系统的端部连接到最后的管路上并且与燃料电池形成流体连接。该布置的缺点是，全部管路直至压力调节阀的入口都处于高压下。由此，存在特别高的事故危险，因为处于高压下的管路易发生故障而变得不密封，由此不可控制的氢气流会到达外部环境并且可能会被点燃。另一个缺点是，处于高压下的管路是昂贵的，具有高的重量。在制造时非常复杂，且此外必须通过昂贵的密封件连接。另一个缺点是，该管路必须具有大的直径，因为被设计用于将最大为700bar的压力降低至约10. Obar的压力调节阀已经包括一具有约3mm的内径的阀体。因为用于正确驱动压力调节阀的所述大直径在(管路的)其它分布中绝对不能减小，所以管路必须具有大的直径，这引起了增大的管路壁。由此再次提高了管路的费用，此外具有如此确定尺寸的管路壁的管路难以形成和铺设。另一个缺点是，该压力调节阀需要被设计用于将最大700bar的压力降低至约 10. Obar的压力，因此该压力调节阀具有大体积，因此需要很多空间，并且具有高重量。已知的压力调节阀具有约7. Ocm x7. Ocm χ 18. 6cm的体积以及为约2. 5kg的高重量。另一个缺点是，只有在各个燃料罐之间调节出完全的压力平衡，压力调节阀才能将所需的输出压力或正确的质量流提供给燃料电池系统。该压力平衡又与连接各个燃料罐的管路的最小的内径相关。最小的内径越大，越能更快地在各个燃料罐之间实现压力平衡。 然而，各个管路的外径也为此逐渐增加，由此再次形成高额费用并且需要很多空间。另一个缺点是，单级的压力调节阀通常设计成使得将输入压力调节至最少lobar。 同时为了能将压力范围调节在IObar以下，需要为此设计的第二压力调节阀。由此再次需要很多空间并且产生了高额费用。此外，通常在所述的压力调节器之前需要一截止阀，该截止阀具有另外的缺点， 即，该截止阀具有多个交错运行且具有不同的热膨胀系数的部件。例如，密封活塞由塑料制成，而导向管由铝青铜合金制成。具有热膨胀系数不同的材料的构件直接彼此连接、彼此邻接或者必须彼此交错运行。在此，该截止阀处于波动范围大的温度下。由于例如相邻的构件的不同的热膨胀系数，这些构件会出现不同程度的变形，由此可能会出现功能故障直至各个部件彼此卡死。在此压力调节阀可能会完全功能失灵。另一个缺点是，在压力调节阀的出口上存在的输出压力具有较大波动。总的来说， 在输入压力降低时，输出压力也随之降低。另一个缺点是，压力调节阀的弹性元件根据要求必须设计成，能够施加较大的力用于将阀体压入阀打开位置中。在用于使氢气输出压力从最大700bar降低至约10. Obar的传统的压力调节阀中，需要可根据要求进行调节的弹性元件，该弹性元件能施加直至约1000N的力。满足这个要求的弹性元件难以进行调节、在可调节的范围内具有非线性的性能并且具有高重量。另一个缺点是，压力调节阀根据要求包括动态的密封部，该密封部分别包括彼此相对运动的密封件。该动态密封部的安装是昂贵的、困难的且耗费时间的，并且该密封部具有能够引起泄漏损失的较大可能性。由于动态密封部的持续的摩擦，密封部可能会受到快速的磨损。另一个缺点是，截止阀的密封件含有高性能塑料。因此为了排除泄漏，需要较高的形状要求和面积要求。另一个缺点是，截止阀具有多个部件。这些部件包括至少两个弹性元件、一个密封活塞、一个导针(Pilotnadel)、一个连接元件，等等。另一个缺点是，压力调节阀的运动物质具有高重量。因此特别是，待运动的阀体受到增加的磨损。此外，在阀体和缸之间的引导部和密封面受到高磨损，这种磨损引起在阀体和缸之间的不精确的引导和有缺陷的密封。传统的压力调节阀的待运动的质量的重量共计例如330g。另一个缺点是，压力调节阀的间隙必须朝向大气敞开。更确切地说，在用于容纳弹性元件的缸的内部的室与大气之间需要压力平衡，以便克服空气弹簧(Luftfederimg) 的负面作用。该布置的另一个缺点是，需要大量的管路接口。在例如由四个燃料罐组装的流体存储器中，需要13个管路接口。而随着管路接口的数量增多，出现泄漏的可能性随之升高。 另一个缺点是，前述结构的压力调节阀通常是打开的，因为弹性元件将阀活塞压入阀打开位置中。压力调节阀的持续打开的位置提高了由于例如在切换截止阀时产生的压力峰值引起的损害的可能性。此外，提高了压力损失的危险。EP 1264976A1公开了一种用于车辆的燃料发动机的控制系统，该控制系统具有处于压力下的流体存储器、与流体存储器连接的管路和切换阀，该切换阀设置在管路的分布中，以便能够对流体从流体存储器到燃料发动机的输送进行调节。切换阀由电磁阀形成，电磁阀能对输送给燃料发动机的流体的压力与施加在其上的质量流相关地进行控制。电磁阀通过控制单元(ECU)的指令被调控到打开的/闭合的状态中。在此，电磁阀具有可变的打开程度，打开程度与所施加的电压成比例。该电压又通过ECU与燃料发动机的工作参数相关输出。其缺点是，该切换阀不精确地工作，因为质量流仅能通过阀针与阀座相关的较小的调节行程进行调节。脉冲调制的快速切换阀已知用于更精确地引导质量流。由于不同的频率或不同的打开时间(在相同的频率时“脉冲宽度调制”)，通过快速切换阀引导不同的流体量。由此能调节不同的输出压力和/或质量流。类似于前述的压力调节阀，在此还采取降低压力的措施。在此限定减压室和压力调节室，并且可运动的活塞包括一朝向减压室的压力接受面和朝向压力调节室的压力调节面。如果施加到压力接受面的力大于施加到压力调节面上的力，则活塞朝向压力调节室的方向运动。这使得，活塞的阀体封闭阀座，其中中断流体从阀室至减压室的流动。相反，如果施加到压力接受面上的力小于施加到压力调节面上的力，则活塞朝向减压室的方向运动。这使得，阀座被打开。因此在两个力之间的差可以通过适合地选择压力接受面和压力调节面或者其相互关系来调节。此外，另一个调节参数通过磁轭部件的内径给出。快速切换阀可选地包括用于导回活塞的前述弹性元件。此外包括一由电磁体和衔铁组成的电磁阀装置。在此，衔铁设计成活塞。电磁体轴向地围绕衔铁布置。在为电磁体通电流时，衔铁通过感应的电磁场和由此引起的磁力从打开位置压至闭合位置，或者相反。由在纯机械布置(与衔铁面相关的压差、磁轭部件的内径的适合的选择、可选的弹力，等等)和电布置(衔铁的可控强制的互反运动)之间的相互作用实现了快速切换阀， 快速切换阀在其输出侧提供所希望的波动范围较小的质量流和/或流体压力。问题在于，这种现有技术中的快速切换阀仅可以用于在预先确定的压力范围内降低压力。从而例如提供了用于利用内径最小的磁轭部件处理最大输入压力的快速切换阀， 所述快速切换阀将最大输入压力降低至所希望的低压。在此，快速切换阀的参数“内径”和其它参数以下述方式确定，即，力足以使得衔铁在工作时在给定范围内沿阀闭合方向运动。 这一点是必要的，以便用于构成电磁阀装置的构件、即衔铁和电磁体以下述方式确定尺寸和进行测量，即，不能违反在快速切换阀的总尺寸方面的规定值。换句话说随着降至下部阈值之下的逐渐降低的高压，为能使衔铁移位到阀闭合位置中所需的力仅以下述方式获得，即，电磁体和衔铁在结构尺寸、铜制线圈的数量、铜线 (在电磁体中)的直径等方面采用那些不再符合在快速切换阀的尺寸和重量方面的规定的尺寸或构造方式。因此，当遵守在快速切换阀的尺寸和重量方面的规定时，不再调节或降低降至下部阈值之下的高压。也就是说，能在几乎所有压力区域的范围内处理高压的快速切换阀会是过大和过重的。由于提供了具有提高的功率的电磁阀装置，必须提高电磁体的铜制线圈的数量，由此提高了重量并且形成了附加费用。特别是，在汽车制造中随着在空间节省和重量减少方面的规定的提高，传统的快速切换阀在其用于降低低于下部阈值的高压的使用方面快速地达到其极限。因此在流体存储器中的压力降至阈值之下的流体根本不再能被处理。考虑到在汽车行业中的应用，确定的流体量会未加利用地保留在流体存储器中，这一点特别在车辆的续驶里程方面具有较大的缺点。
发明内容
本发明的目的是，提供一种在流体存储器上的脉冲调制的快速切换阀系统，具有流体存储器的燃料罐系统，用于提供所需的质量流的方法和燃料罐系统的应用，其中即使在输入压力强烈变化且质量流强烈变化时仍提供恒定的输出压力。所述目的通过根据权利要求1所述的脉冲调制的快速切换阀在流体存储器上的布置来实现。脉冲调制的快速切换阀的这种布置的特点是，切换或驱动下述的快速切换阀， 所述快速切换阀对于所需的质量流以及分别施加的输出压力是必须的。同时仅可以切换或驱动一个快速切换阀。在输入压力较高且在要求最大输出压力和/或最大质量流时，例如仅切换下述的脉冲调制的快速切换阀，该快速切换阀与其它快速切换阀相比具有最小的内径。因此用于切换快速切换阀所需的电功率与用于驱动其它快速切换阀的电功率相比非常小。也就是说具有较小功率的电磁体足够。这一点有利的影响是，减小了电磁体的尺寸，因此特别是还减小了快速切换阀的整体尺寸。在更低的输入压力情况下，为了提供最大的输出压力和 /或最大的质量流而切换具有较大的内径的快速切换阀。在这种快速切换阀中也需要用于切换的较小的电功率，从而又需要具有较小的功率的电磁体。因此，电磁体进而整个快速切换阀具有较小的结构尺寸。总之，所有快速切换阀能以相同的结构尺寸和构造方式构成。因此，该布置中的一个快速切换阀或多个快速切换阀在考虑要提供的输出压力和/或质量流的情况下以精密地相互协调的方式克服分别施加的输入压力地工作。在考虑这些参数的情况下，仅驱动在这个时刻能最佳地与其协调的快速切换阀。因此，快速切换阀以下述方式设计，即，所述快速切换阀仅当存在与其协调的范围(输入压力和待提供的输出压力和/或质量流)时进行切换。特别适合于安装在根据本发明的布置中的快速切换阀具有相应的压力管，压力管具有一以在其中可相对于喷嘴部件运动的方式支承的、由磁性导电的材料制成的衔铁，其中该压力管由圆柱形电磁体包围，该电磁体的轴向端部从在管中的衔铁的运动范围伸出并且以磁性导电的方式与相应阀的磁轭部件和芯部连接，该磁轭部件和芯部界定在压力管中的衔铁的运动范围，该衔铁至少部分地包围嵌接该磁轭部件。由此产生了磁通量，该磁通量一方面通过位于压力管中的、磁性导电的部件明显被加强。通过衔铁至少部分地包围嵌接磁轭部件，因此以几乎无中断的方式确保该磁通量。因此，总地能在特别宽的压力范围直至非常高的压力中打开阀，这种打开例如在用于燃气的燃料罐系统中发生。优选地，流体存储器构造成单独的燃料罐，该燃料罐具有阀头，该阀头包括一组快速切换阀。通过在单独的燃料罐的阀头中直接布置一组快速切换阀，为从燃料罐至燃料电池的整个的输出管路加载非常小的输出压力。因此，输出管路可以具有小得多的外径和较小的材料厚度。此外，输出管路与高压管路相比能以较少耗费的方式密封，由此减少了重量和成本。优选地，该流体存储器包括多个彼此连接的燃料罐，燃料罐具有各自的阀头，阀头包括单独的快速切换阀。这种解决方案尤其在利用燃料电池驱动的车辆中是非常有利的。 在这种车辆中，流体存储器由多个大多圆柱形的燃料罐构成，燃料罐例如水平地并排设置在机动车内部的限定的空间中。通过各个燃料罐的各自圆柱形的构造方案，燃料罐能与材料使用相关地被加载最大压力。此外，例如由车辆碰撞引起的、从外部作用的力被最有效地导出。因此，所述布置使得在出现例如由碰撞引起的外力时最大限度地防止泄漏或爆裂。此外，当各个燃料罐水平布置在一平面中时，在最大的安全性条件下需要尽可能小的空间体积。在这种现有技术中已知的燃料罐布置中，各自阀头配备有仅一个快速切换阀。于是在此，快速切换阀中的每一个包括一具有不同的内径的磁轭部件喷嘴。例如，流体存储器由四个彼此连接的燃料罐组装，其中燃料罐的阀头分别包含单独的具有磁轭部件喷嘴的快速切换阀，磁轭部件喷嘴分别具有分级的、在约0. 2mm和2. 5mm之间的内径。例如在刚供给燃料的燃料罐中存在的直至900bar的最大输入压力情况下，则与所需的质量流和/或输出压力相关地，仅例如具有内径最小的磁轭部件喷嘴的快速切换阀被切换以打开阀。在输入压力为250bar至15bar时，具有内径第二小的磁轭部件喷嘴的快速切换阀能被切换以打开阀。此外，在输入压力为130bar至Mbar时，具有内径第三小的磁轭部件喷嘴的快速切换阀能被切换以打开阀。在输入压力更低时，具有内径第四小的磁轭部件喷嘴的快速切换阀能被切换以打开阀。前述实例仅用于在原理方面阐述该布置，其中最小的、第二小的、第三小的和第四小的内径应被如此理解，即，从最小的内径开始越来越大。不言而喻，能够附加地切换两个、三个或全部四个快速切换阀以用于打开阀。在η = 4个燃料罐时，以二进制的方式(两个状态通过阀闭合位置/阀打开位置来定义)得出切换矩阵2n-l = 15个阀切换状态。这些阀切换状态从在最大的输入压力时为了输出最大的输出压力和/或质量流切换单独的具有内径最小的磁轭部件喷嘴快速切换阀直至在最小的输入压力或几乎清空的燃料罐时切换全部四个快速切换阀。因此，该布置提供了快速切换阀的有效切换——在能施加给各个电磁体的功率尽可能低时。在考虑输入参数“输入压力”和输出参数“所需的输出压力和/或质量流”时， 这一点同样适用。为此，提供了各个快速切换阀的15种切换状态。通过所述大量的切换状态，在将最小的功率提供给各个电磁体的同时有效地涵盖所有参数。如前所述，燃料罐通过管路彼此连接。这种连接借助管路系统以下述方式提供，即，所有燃料罐借助压力补偿被加载相同的压力。然而，相对于前述布置，该布置包含单独的燃料罐，该燃料罐具有一阀头，所述阀头包括一组快速切换阀，最后所述的布置的缺点是，连接管路在被加载高压的燃料罐之间接通。同样通过根据权利要求4所述的燃料罐系统来实现前述目的。优选地，该快速切换阀具有一个各自的压力管，该压力管具有一以在其中可相对于喷嘴部件运动的方式支承的、由磁性导电的材料制成的衔铁，其中该压力管由圆柱形电磁体包围，该电磁体的轴向端部从在该管中的衔铁的运动范围伸出并且以磁性导电的方式与相应阀的磁轭部件和芯部连接，磁轭部件和芯部界定在压力管中的衔铁的运动范围， 且该衔铁至少部分地包围嵌接磁轭部件。由此，产生磁通量，该磁通量通过位于压力管中的、磁性导电的部件加强。因为衔铁至少部分地包围嵌接磁轭部件，磁通量的路径几乎不被中断。优选地，该流体存储器构造成单独的燃料罐，该燃料罐具有与其连接的阀头，该阀头包括一组快速切换阀。这种所谓的“单个燃料罐-解决方案”的优点是，所有相对运动的部件具有类似的或者甚至相同的热膨胀系数。因此，特别是那些相互交错运行的构件即使在不同的温度时仍具有相同的热膨胀。由此，即使在大的温度波动时也尽可能避免材料移位。由此，明显提高了相应的快速切换阀的工作可靠性、特别是密封性能。另一个优点是， 磁轭部件喷嘴的最大内径与现有技术相比可以小得多。由此，压力管壁可以非常小的制造。 此外，出现的磁损失非常小。附加地，不再需要低压调节单元，因为燃料罐系统已经能单独地降低为直至约2. Obar的输出压力。由此节约了成本。此外省去了低压调节单元的高重量。另一个优点是，在启动例如利用燃料电池驱动的机动车时不再需要等候时间。十分重要的优点是，输出压力与所需要的质量流相关地通过智能的压力调节与输入压力无关地被调节。在此涵盖所有工作参数，从而总能可靠地提供所需的输出压力——并且与燃料罐是被最大填充或几乎清空无关。十分重要的优点是，在燃料罐外的所有管路仅被加载低压。如前所述，因此能省略高压管系的布置，由此节约了时间、降低了成本和重量。此外，十分重要的优点是，在这些管路例如由外力作用引起的损害的情况下，不能溢出最大压力例如直至700bar的氢气。由此，十分显著地降低由于爆炸或突然膨胀的流体引起的危险。另一个优点是，在快速切换阀的内部还适用标准弹簧，标准弹簧必须施加小于ION 的力。这种标准弹簧具有基本上线性的力-行程-分布(Verlauf)、较小的重量、较小的结构尺寸，并且此外这种标准弹簧能以成本有利的方式获得。另一个优点是，还可以应用常规的快速切换阀，其改进方案已经是先进的。由此，缩短了研发时间，进而降低了与此相关的费用。在此，还可以使用包括与密封部共同作用的衔铁的气动阀的传统的设计方案。附加地，阀的密封件能由可价廉的且普遍适用的弹性体或塑料制成。如前所述，电磁阀装置的功率基本上由这些参数、例如铜制线圈的数量、铜线的直径、铜制线圈的长度、以及衔铁的尺寸和材料来确定。同样如前所述，与输入参数和输出参数相关，为了相应切换或驱动快速切换阀以下述方式来限定切换矩阵，即，将尽可能小的功率施加到相应电磁体上。换句话说，包括电磁体和衔铁的电磁阀装置需要被施加使衔铁移位的尽可能小的功率。因此，还能以下述方式选择参数、例如衔铁的结构尺寸和材料，即，衔铁具有尽可能小的重量。例如每个快速切换阀的每个衔铁的重量仅为4g。除了减小重量的优点之外，此外还能获得高的切换频率。另一个优点是，该系统与大气完全隔离。由此降低了事故风险。此外，相对于现有技术的特别的优点是，快速切换阀当不通电流时保持闭合。因此大大降低了在管路系统的内部出现泄漏，由此还降低了事故危险。此外单燃料罐-解决方案的优点是，仅需要两个线路接口。因此降低了用于铺设和连接管路的安装时间。此外，降低了重量和费用。此外在此还存在这样的优点，可以降低出现泄漏的可能性。另一个优点是，燃料罐与现有技术相比具有更大的总开口截面。由此， 燃料罐能几乎完全被清空，由此延长了用于重新填充的时间间隔，这一点又意味着机动车的更长的续驶里程。另一个重要的优点是，在意外的通电流或构件失效的情况下不会发生不受控制的大的质量流。如前所述，快速切换阀当不通电流时始终是闭合的，并且以下述方式限定输入到电磁阀结构上的功率，即，电磁力在输入压力为例如700bar时足以能仅打开具有最小的内径的快速切换阀。在此，每一个快速切换阀的驱动与输出压力无关。因此，质量流限定的优点同时包含在这种设计方案中，即使在意外的通电流或构件失效的情况下。燃料罐系统的一个重要优点是在框架条件或参数方面改变的情况下其高度的灵活性。框架条件例如以下述方式改变，即，较高的输入压力必须被转换或降低为较小的输出压力，从而仅需要用具有较小的内径的磁轭部件喷嘴替换所使用的磁轭部件喷嘴。替代地或可选地，一组快速切换阀可以被扩展一附加的快速切换阀。因此确保了高度的灵活性，其能减少时间和费用。同时相对于现有技术中的设计方案的优点是，单燃料罐-解决方案在 OTV(单燃料罐阀)内具有所有的高压接口和高压部件。由此大大降低了爆炸或快速的压力膨胀的风险。这意味着，能更快速地铺设或接通管路和接口。优选地，流体存储器包括多个彼此连接的燃料罐，所述燃料罐分别具有一个与其连接的阀头，该阀头包括单独的快速切换阀。所谓的“多燃料罐-解决方案”在机动车的内部相对于单燃料罐-解决方案具有下述优点，即，燃料罐例如在水平面中更加平面化地布置。此外，这种设计方案能灵活地且以较少的耗费关于提供的空间匹配于改变的框架条件。 然而在此，相对于单燃料罐-解决方案，需要多于两个的管路接口。在η个燃料罐时，需要 (η-1) X4+2个管路接口。因此在布置四个燃料罐的情况下需要14个管路接口。相对于单燃料罐-解决方案的另一个不同点是，整个供给燃料管路在高压下也连接到燃料供给装置上，通过该供给燃料管路除了实现燃料供给外还实现了在多个燃料罐内部的压力平衡。优选地，至少一个阀头的低压侧与补偿容器连接以吸收压力波。由此，由快速的压差引起的压力波被可靠地吸收。此外，补偿容器密封地封闭并且例如可以具有5升的体积。优选地，至少一个阀头包括一用于测量在燃料罐中的流体的温度的温度传感器。 因此，参数“温度”在选择和接通相应的快速切换阀时可以考虑作为附加的参数。优选地，至少一个阀头的高压侧能与至少一个供给燃料管路连接。在多燃料罐-解决方案中，供给燃料管路延伸过阀头的相应的高压侧，其中各支线与燃料罐的各内室流体连接。因此，不需要给各个燃料罐提供支线，由此节约了费用、重量和时间。通过各个燃料罐彼此平行的连接，供给燃料管路附加地作为压力平衡装置用于建立所有燃料罐的共同的平衡压力。优选地，快速切换阀具有各自内径不同的喷嘴部件。在此，所有快速切换阀都具有喷嘴部件座椅以容纳相同构造和形成的、分别具有不同的内径的喷嘴部件中的一个。因此通过相应地选择喷嘴部件内径能非常简单地确定待由每个快速切换阀处理的压力范围。因此，所有快速切换阀具有相同的结构进而能以成本特别经济的方式制造。优选地，各个快速切换阀的内径处于约0. 2mm至2. 5mm的范围内。因此，输入压力可以在例如900bar至IObar的范围内以划分至一个或多个快速切换阀的区域内的方式精确地切换为所需的质量流和/或输出压力。此外，这在电磁阀装置的功率消耗较低且由此引起的快速切换阀的结构尺寸较小的情况下适用。优选地，存储器压力的波动范围处于IObar至900bar之间，所需的质量流的波动范围在恒定的输出压力小于4. Obar时处于0. 005g/sec至2. 500g/sec之间。基于要由燃料电池产生的功率，所需的质量流以系数400波动并且存储器压力以系数80波动。尽管所述波动较大，燃料罐系统仍能提供小于4. Obar的恒定的输出压力。前述目的同样可以通过根据权利要求14所述的用于以恒定的压力提供流体的所需的质量流的方法。在此仅打开、闭合和/或切换下述的具有不同的内径的快速切换阀，所述快速切换阀与在流体存储器中的确定的当前压力相关对于所需的质量流和/或输出压力是必需的。由此用于切换在每一个快速切换阀内部的电磁阀装置所必需的相应的电功率消耗首先能够较小。这使得明显减小电磁阀装置的结构尺寸，进而也总地减小各个快速切换阀的结构尺寸。另一个优点是，电磁阀装置的衔铁与现有技术的解决方案相比具有较小的重量， 由此能提高衔铁的运动的互反频率，这又能实现快速的切换快速切换阀。在本方法的一种特别有利的设计方案中，在错误地为快速切换阀中的至少一个通电流的情况下，阀的与确定的压力相关的预先确定的选择被开启，从而实际上排出的质量流低于错误地需要的质量流。因此，提供了防止在存储器中的流体的快速的压力膨胀或爆炸的安全功能。如果突然为所有无电流地闭合的阀通电流，而实际上不需要相应的质量流， 则在此应存在错误通电流。例如以下述方式发生错误地为阀通电流，即，在实际上不需要相应的质量流的情况下打开所有阀，从而能够设置为，在压力存储器中的确定的当前压力为 700bar时仅为具有最小内径的阀通电流。而在较低的确定的压力为400bar时，能够设置为，为内径最小的和内径第二小的阀通电流。与确定的压力相关，当然还可以涉及另外所期望的阀选择方式。重要的是，通过这种选择避免不希望的快速的压力膨胀或者甚至爆炸。前述目的同样通过根据权利要求4至13中任一项所述的燃料罐系统的应用来实现，该燃料罐系统用于将燃气、特别是氢气提供给燃料电池、特别是在车辆中的燃料电池。 通过这种应用，提供了具有下述燃料电池的车辆，该燃料电池与相应的行驶性能和功率要求无关地接收在此所需的、在0. 005g/sec和2. 500g/sec之间的质量流，其中可靠的恒定的输出压力小于4. 0。此外，这存储器压力在900bar和IObar之间的大波动范围中也是适用的。由此能为车辆提供可靠的驱动源，这总地导致改进的行驶性能。此外，该燃料罐系统的应用与根据现有技术中应用的燃料罐系统相比减少了重量。由此改善了车辆的行驶性能和 /或提高了车辆的续驶里程。
下面借助两个实施例参照附图详细阐述本发明。相同的或作用相同的部件由相同的附图标记来标注。其中图1示出用于说明为燃料电池供给所需的质量流的基本原理的原理图；图2示出阀在多个燃料罐上的根据现有技术的布置的透视图，其具有后置的压力调节器；图3示出脉冲调制的快速切换阀在流体存储器的阀头中的布置的透视图，该流体存储器根据本发明的第一实施例构造成单独的燃料罐；图4示出在图3中示出的布置的透视剖面图；图5示出脉冲调制的快速切换阀的透视剖面图；图6示出在图3中示出的布置的功能图，该功能图具有示出与时间相关的切换间隔的图表和示出与时间相关的输出压力的图表；图7示出脉冲调制的快速切换阀在流体存储器的阀头中的布置的透视图，该流体存储器根据本发明的第二实施例包括多个彼此连接的燃料罐；图8示出在图7中示出的燃料罐之一及其阀头、供给燃料管路和低压管路的透视剖面图；图9示出在图7中示出的布置的功能图，图10示出输出压力与时间相关的曲线分布的图表。
具体实施例方式图1示出用于说明为燃料电池10供给所需的质量流的基本原理的原理图。在这个实例中为车辆(未示出)的燃料电池10供给氢气。此外在这个原理中要注意两个可变参数，即在流体存储器12中的与流体存储器12的氢气填充度相关的输入压力和通过供给管路14输送到燃料电池10上的质量流的可变参数。施加于供给管路14的出口的输出压力可以被看作在这个共同作用中的唯一常量。输出压力例如可以恒定地为2. Obar，相反地， 质量流根据需要在0. 008g/sec与2. 500g/sec之间的范围内。在此例如在车辆怠速时仅需要最小的质量流，相反地，在车辆最高功率时需要最大的质量流。如开头所述，待降低的输入压力作为参数起重要作用。输入压力在最大限度地用氢气填充的流体存储器中约为700bar并且在几乎清空的流体存储器12中下降为几bar。 以如下方式调节两个强烈变化的输入参数是一种挑战，即在供给管路14的出口和燃料电池10的入口分别在所需要的质量流情况下施加小于4. Obar的恒定的输出压力。图2示出阀在多个燃料罐22’至22””上的根据现有技术的布置的透视图，该布置带有后置的压力调节器16。在每个燃料罐22’至22””上分别安装有一个阀头18’至18””， 该阀头又通过支路20’至20””彼此连接。因此，各个燃料罐22’至22””彼此间流体连接， 从而形成压力平衡。阀头18’通过支路20’与压力调节器16连接。该压力调节器在其出口为燃料电池(在此未示出)提供具有低压小于4. Obar、例如2. Obar的流体、在当前的情况下为氢气。由现有技术已知的布置具有多个缺点。因为支路20’至20””处于高压下，所以在例如由事故引起的爆裂的情况下会在非常短的时间内释放大量的氢气，由此存在点燃进而爆炸的危险。必需的密封要求例如仅能通过阀头18’至18””的高质量和昂贵的高性能塑料来实现。另一个缺点在于，通过压力调节器16提供的质量流当在输出侧上的反压力消失时大于规定的质量流。此外，压力调节器16具有例如为2. 5kg的非常大的重量和例如为18. 6cm χ 7. Ocm χ 7. Ocm的大尺寸。这两个缺点与在汽车行业中重量降低和空间节约的努力相悖。压力调节器16包含可运动的、具有例如为330g的大重量的阀部件。由此增高了阀部件的磨损。此外，阀部件在非工作状态下持续地处于阀打开位置，这会随之引起事故危险。因为在这种应用范围内单级的压力调节器仅能将流体压力调节为至最低大约Kbar，所以经常需要后置的压力调节器，由此产生其它成本并且提高了重量。此外十分明显的缺点是，如前所述，压力调节器16需要一个前置的截止阀 (Abschaltventil)，该截止阀由不同热膨胀系数的部件构成，此外所述部件交错运行。在此在存在大的温度波动时，各个部件相互间出现较大的错位，所述错位通过不同的热膨胀引起。在此可能会出现功能失灵。图3示出脉冲调制的快速切换阀24’至M””在流体存储器的阀头沈中的布置的透视图，该流体存储器根据本发明的第一实施例设计成单独的燃料罐观。为了清楚起见， 仅仅是可见的阀24’至M’”标注有附图标记。阀头沈流体密封地与燃料罐观连接。此外，阀头沈与供给燃料管路流体连接。由于显示的原因，在图3中仅可以看到三个快速切换阀24’至对’”。然而阀头沈可以包括多个、例如四个、五个或六个快速切换阀。快速切换阀24’至24’，，的各个输入侧与燃料罐观流体连接。快速切换阀24’至24’，，的各个输出侧与一集成在阀头沈中的支线流体连接。此外，在阀头沈的输出侧或低压侧连接有一补偿容器30，该补偿容器被设置用于吸收压力波。在补偿容器30的输出侧连接有一用于为燃料电池(未示出)供给氢气的输出管路(未示出)。图4示出在图3中所示的布置的透视剖面图。在这个视图中以示意性剖面图示出其中两个快速切换阀24’和M”，这两个快速切换阀24’和24”沿周向设置在阀头沈的内部。如前所述，在那里设置四个快速切换阀24’至M””，但是根据应用情况还可以选择更多或更少的阀。快速切换阀24’至M””在其它方面相同的结构中包括喷嘴部件，喷嘴部件对于其在不同的压力范围内相应的工作具有分别不同的内径。相应的内径如此选择并且与在燃料罐观中的压力的波动范围相互协调，使得超过存储器压力的波动范围，在压力恒定的根据要求变化的质量流的波动范围内能产生来自燃料罐观的氢气的总体的排出的质量流。为此，各个快速切换阀24’至M”通过完全打开、完全关闭和/或切换各个阀或阀组合来被驱动。例如快速切换阀之一包含内径为0. 5mm的喷嘴部件，其中这个快速切换阀于是在压力例如为700bar至Mbar时通过完全打开或切换或者转换来被驱动。另一个快速切换阀可以包含内径为约Imm的喷嘴部件，其中这个快速切换阀于是在压力例如为250bar至 Kbar时通过完全打开或切换或者转换来被驱动。另一快速切换阀可以包括内径为1.5mm 的喷嘴部件，其中这个快速切换阀在输入压力为130bar至15bar时通过完全打开或切换或者说转换来被驱动，等等。在最低的输入压力情况下，即在压力小于Kbar时，则打开所有快速切换阀。因此，喷嘴部件的内径进而具有最大内径的快速切换阀的横截面可以小于用于在Mbar或更小的情况下最大质量流的总共的需要的横截面。此外，阀头沈包含一用于测量阀头26的温度的温度传感器32。因此除了由输入压力形成的输入参数，可以包括所需要的质量流和所必须的恒定的输出压力以及此外在阀头26内的温度，用于确定打开、闭合或切换哪一个快速切换阀。由此能实现特别精确的工作。图5示出脉冲调制的快速切换阀M的透视剖面图。阀M包括圆柱形壳体34，该壳体含有线圈体36，该线圈体又围绕压力管38。压力管38在其内部在高压侧HDS包括芯部40并且在低压侧NDS包括磁轭部件42。在压力管38的内部并且在芯部40与磁轭部件 42之间安装有衔铁44，该衔铁可沿压力管38的轴向方向运动。在衔铁44的上侧和芯部40 之间形成第一腔46。一旦衔铁44位于最下面的位置(如在附图中示出)，则该第一腔46 具有最大的体积。在衔铁44的下侧和磁轭部件42之间形成第二腔48。一旦衔铁44运动到相反的位置中，则该第二腔48具有最大体积。磁轭部件42在其上端部包含座，在该座中装入喷嘴部件50。喷嘴部件50具有预定的内径。在附图中，高压侧HDS至低压侧NDS的流体路径通过箭头示出。流体经由芯部 40流到第一腔46中并且经两个沿轴向方向安装在衔铁44的内部的孔口朝向第二腔48流动。从那里开始流体经由喷嘴部件50流到磁轭部件42中并且从磁轭部件流向低压侧NDS。 在高压侧HDS的输入压力、在第一腔46中的压力、由此形成的作用到衔铁44上的力以及在第二腔48中的压力与由此形成的作用到衔铁44上的力之间的共同作用基本上确定了可轴向运动的衔铁44的位置。在此，喷嘴部件50的内径起重要作用。内径越小，衔铁44的闭锁力和闭合趋势越小，因为在高压侧HDS与低压侧NDS之间的压差与喷嘴的横截面相乘而减小。在附图中示出的快速切换阀M以下述方式设计，衔铁44在线圈体36未通电流的状态下位于阀闭合位置中，衔铁44通过施加的高压而运动到该阀闭合位置中。为了使衔铁44能克服高压轴向移位进而能运动或切换到阀打开位置中，线圈体36和衔铁44连同壳体34、芯部40和磁轭部件42 —起构造成电磁体。最后，由电磁体与喷嘴部件50和密封件52的共同作用形成电磁阀装置，该密封件设置在衔铁44的磁轭侧的下侧上。在对线圈体36通电流时产生一电磁场，该电磁场在向阀打开位置的方向上(即在附图中向上取向)将力施加到衔铁44上。 线圈体36和衔铁44彼此以下述方式设计，即在对线圈体36通电流时的功率足以使衔铁 44移位到阀打开位置中。在线圈体36的轴向端部上，磁场在此超出阀壳体34向芯部40或磁轭部件42延伸。通过设计由磁性导电的材料制成的部件34、40和42，磁场变强并且一起对衔铁44起作用。此外，因为衔铁44至少部分地包围嵌接磁轭部件42，磁通量在此处不被中断，这进一步加强其作用。由此，相同的阀对可以在宽的压力范围中使用，而不需要其它构造方式的阀。在具有所使用的喷嘴部件50的快速切换阀M中，该喷嘴部件50具有比前述实例更大的内径，在高压侧HDS和低压侧NDS之间此外相同的压差情况下产生更大的闭合力和闭合趋势。在此，电磁力经常不足以使衔铁44运动到阀打开位置中。这一点的优点是，即使在意外地为电磁体(34、36、40、42、44)通电流的情况下或在构件失效时也不会出现不受控制的大质量流。只有在在高压侧HDS的压力降低并且由此形成的作用到衔铁44上的缩小的力差时，电磁阀装置的功率才能足以使得衔铁44运动到阀打开位置中。通过适合地选择在不同的快速切换阀M中的不同的喷嘴部件50的相应内径，由
14此来限定在高压侧的压力范围，在该压力范围内能驱动限定的快速切换阀。在此，这种驱动包括完全打开、完全闭合和/或流体连接的切换或者说转换。为了可靠地密封在阀闭合位置中的快速切换阀对，在衔铁44的下侧上安装有密封件52，该密封件52从第二腔48的方面压靠到喷嘴部件50的开口上并且由此以流体密封的方式进行密封。图6示出在图3中示出的布置的功能图，该功能图具有图表Dl和图表D2，图表Dl 示出了与时间t相关的切换间隔，图表D2示出与时间t相关的输出压力ρ。各个测量记录 (Messaufnahme)的位置通过箭头标出。第一图表Dl示出通过切换或者转换接通第一快速切换阀24’的周期。脉冲调制的快速切换阀24’至M””的各个输出侧通过低压管路M与燃料电池 (未示出)连接。脉冲调制的快速切换阀24’至M””的相应输入侧又通过供给燃料管路 56与燃料罐观连接。在该燃料罐观上连接有阀头沈和补偿容器30。包含在阀头沈内的快速切换阀24’至M””被示意性示出。虚线指出在示意图中的相应的部件。快速切换阀24’至M””分别含有带不同的内径的喷嘴部件，该内径从阀M””开始到阀24’逐级地变小。根据分别存在于燃料罐观中的压力和所需要的质量流，各个快速切换阀24’至 24""以划分压力范围的方式通过完全打开、完全闭合和/或切换或或者转换被驱动。如前所述，在最大压力时仅仅(具有最小内径的)快速切换阀24’被驱动，以完全打开和/或切换或者说转换，因为仅在此电磁阀装置的功率足以使衔铁(未示出)运动到阀打开位置中。相反因此电磁阀装置仅需要以下述方式设计，即其功率足以用于使衔铁在至少其预先确定的压力范围内运动。由此，电磁阀装置的元件、即电磁体和衔铁(二者未示出)能以下述方式设计，即该电磁体和衔铁具有较小的结构尺寸和较小的重量。因此，各个快速切换阀 24’至M””总体上也具有较小的结构尺寸和较小的重量，此外是成本有利的。例如通过燃料罐28提供的氢气的压力可以在700bar和500bar之间的压力范围内。为了使该压力降低至所需的约2. 4bar的输出压力，转换阀24’以在图表Dl示出的切换周期进行切换。在此，每个切换周期的持续时间为2. 5秒，这与0.4Hz的频率相应。施加在输出侧的压力在图表D2中示出。图表D2的曲线分布表示，在输出侧以锯齿形的波动的方式施加处于2. 4bar至2. 5bar的范围内的压力。该锯齿形的波动在公差范围内并且例如能通过下述方式进一步缩小，即，在补偿容器30处实施改变。在最大输入压力为700bar且所需的最小质量流为0. 008g/sec时，同样仅切换具有最小的内径的阀M’，这在平均输入压力为350bar且所需的最小质量流为0. 008g/sec时也是同样情况。相反，在平均输入压力为350bar且所需的最大质量流为2. 500g/sec时，阀24’最后持续地打开并且切换阀对”。 而在最小输入压力为Mbar且所需的最大质量流为2. 500g/sec时，所有四个阀M’至M”” 持续地打开。图7示出脉冲调制的快速切换阀在流体存储器的阀头26’至26””中的布置的透视图，流体存储器根据本发明的第二实施例包括多个彼此连接的燃料罐28’至观””。因此在这个实例中，流体存储器包括四个彼此连接的燃料罐28’至观””，这些燃料罐分别具有一个阀头26’至沈’”。每个阀头26’至沈””又包括单独的快速切换阀(未示出)。各个快速切换阀的输出侧通过低压管路M彼此连接。低压管路M与前述的用于吸收压力波的补偿容器30连接。补偿容器30又通过另一个管路与燃料电池(未示出)连接，但是其本身还可以构造成在供给燃料管路或燃料电池中的死点容积(Totvolumen)。所述布置通过供给燃料管路56来供油。此外，供给燃料管路56分别在各个阀头 26’至沈””的高压侧之间延伸并且在那里分别朝向其内室打开，从而整个供给燃料管路56 总地与所有燃料罐28’至观””流体连接。因此，通过该供给燃料管路56同时始终建立在各个燃料罐28’至观””之间的压力平衡。设置在各个阀头26’至沈””中的快速切换阀根据输入压力、所需的质量流和给定的恒定的输出压力单独驱动，如已经结合图6进行描述的那样。与根据第一实施例的布置相比，根据第二实施例的布置的优点在于，在此通过四个燃料罐28’至观””形成的整个流体存储器能灵活地设计。在存储相同的流体体积的前提下，与根据第一实施例的燃料罐相比分别容纳流体体积的四分之一的四个燃料罐28’至观””由于其因此较小的结构尺寸能更灵活地、更节约空间地且更紧凑地安装到车辆的相应的容纳空间中。图8示出在图7中示出的其中一个燃料罐观””及其阀头沈””、供给燃料管路56 和低压管路M的透视剖面图，所述低压管路引导至补偿容器(未示出)。如前所述，供给燃料管路56在各个阀头之间延伸，其中阀头包含一用于引导通过的相应的孔，其具有朝向燃料罐观””的内室的开口。在该剖面图中示意性示出设置在阀头沈””中的(单个)快速切换阀M””。各个快速切换阀的输出侧通过低压管路M彼此连接。这种布置的特别的优点是，各个快速切换阀具有非常小的结构尺寸，由此又能有利地减小每个阀头的结构尺寸。示例性的阀头可以具有4. 5cm的长度(从燃料罐的上侧测量)和4. 5cm的直径。图9示出在图7中示出的布置的功能图，该布置的快速切换阀24’至M””根据存储器压力如已经参照图6阐述的那样进行切换。因此，切换的根据本发明的原理原则上与流体存储器包括一个或多个燃料罐(例如燃料罐28’至观””)无关。重要的是，所有施加的压力可以通过阀24’至M””的相应的选择和布置根据要求来调节。图10示出在图7示出的布置的输出压力ρ与时间t相关的曲线分布的图表。在此可以看到，降低的输出压力在2. 4bar至2. 5bar之间的范围内以锯齿形曲线波动。这种在 0. Ibar的范围内的波动与现有技术相比较小并且还能通过补偿容器的校正进一步减小。
权利要求
1.一种在流体存储器(1 上的脉冲调制的快速切换阀04 ；24’ . . . 24"")的系统，其中所述阀04 ；24'.. . 24"")在其它结构相同的情况下具有不同的内径，用于所述阀在不同的压力范围内运行，并且所述阀04;24’...24””)的数量和所述阀的相应的内径如此选择并与在存储器(12)中的压力的波动范围相互协调，使得超过存储器压力的波动范围，通过完全打开、完全闭合和/或切换各个所述阀04 ；24’ . . . 24"")或阀组合，在压力恒定的根据要求变化的质量流的波动范围内能产生来自所述存储器(1 的流体的总体排出的质量流。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体存储器(1 设计成一个单独的燃料罐( )，所述燃料罐具有阀头( )，所述阀头包括一组快速切换阀04’ . . . 24"") 0
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体存储器(1 包括多个彼此连接的燃料罐08’ ... ””)，这些燃料罐分别具有一个阀头06’ ..J6””)，各阀头包括一个单独的快速切换阀04)。
4.一种具有至少两个快速切换阀04; ’ ...M””)的装置，所述快速切换阀与流体存储器(12)连接，其中所述至少两个阀04;24’...24””)能借助脉冲调制来控制，其中所述至少两个阀04 ；24'. . . 24"")分别具有不同的内径，其中各内径覆盖在所述存储器(12) 中的压力的波动范围，其中在所述压力的波动范围内，在所要求的变化的质量流的情况下通过控制所述至少两个阀04 ；24’ . . . 24"")中的至少一个能调节一个相应恒定的压力。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流体存储器(1 设计成一个单独的燃料罐( )，所述燃料罐具有阀头( )，所述阀头包括一组快速切换阀04’ . . . 24"") ο
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流体存储器(1 包括多个彼此连接的燃料罐08’ ... ””)，这些燃料罐分别具有一个阀头06’ ..J6””)，所述阀头包括一个单独的快速切换阀04)。
7.一种燃料罐系统，所述燃料罐系统包括用于容纳和提供流体的流体存储器(12)，和至少两个快速切换阀04 ；24’ . . . M””)，用于从所述存储器(12)取出流体，其中所述至少两个阀04;24’...24””)能借助脉冲调制来控制，其中所述至少两个阀 (24；24' ...24"")分别具有不同的内径，其中各内径覆盖在所述存储器(12)中的压力的波动范围，其中在所述压力的波动范围内，在所要求的变化的质量流的情况下通过控制所述至少两个阀04;24’ ...24"")中的至少一个能调节一个相应恒定的压力。
8.根据权利要求7所述的燃料罐系统，其特征在于，所述快速切换阀04；24’. . . 24””) 分别具有一个压力管(38)，所述压力管具有一个在其中能相对于喷嘴部件(50)运动地支承的衔铁(44)，所述衔铁由磁性导电的材料制成，其中所述压力管(38)由圆柱形的线圈体 (36)包围，所述线圈体的轴向端部突出于所述衔铁G4)在所述管中的运动范围并且磁性导电地与各个所述阀(24 ；24'.. · 24””)的芯部(40)和磁轭部件(42)连接，所述芯部和磁轭部件确定在所述压力管(38)中的所述衔铁04)的运动范围，所述衔铁G4)至少部分地包围所述磁轭部件G2)。
9.根据权利要求7或8所述的燃料罐系统，其特征在于，所述流体存储器(1 设计成一个单独的燃料罐( )，所述燃料罐具有与其连接的阀头( )，所述阀头包括一组快速切换阀 04，...M ””)。
10.根据权利要求7或8所述的燃料罐系统，其特征在于，所述流体存储器(12)包括多个彼此连接的燃料罐08’ ... ””)，这些燃料罐分别具有一个与其连接的阀头 (26'...沈””)，各阀头包括一个单独的快速切换阀04)。
11.根据权利要求9或10所述的燃料罐系统，其特征在于，至少一个所述阀头 26' ... 26，，，，)的低压侧与补偿容器(30)连接，用于吸收压力波。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的燃料罐系统，其特征在于，所述至少一个阀头 (26 ；26’ . . . 26"")包括温度传感器(32)，用于测量在所述燃料罐中的流体的温度。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的燃料罐系统，其特征在于，所述至少一个阀头 (26 ；26’ . . . 26"")的高压侧能与至少一个供给燃料管路连接。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的燃料罐系统，其特征在于，所述快速切换阀 (24；24' ...24"")包括带有各自不同的内径的喷嘴部件(50)。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的燃料罐系统，其特征在于，各个快速切换阀 (24 ；24' . . . 24"")的内径处于约0.2mm至2. 5mm的范围内。
16.根据权利要求7至15中任一项所述的燃料罐系统，其特征在于，存储器压力的波动范围处于IObar至900bar之间，所要求的质量流的波动范围在小于4bar的恒定的输出压力时处于0. 005g/sec至2. 500g/sec之间。
17.一种用于以恒定的压力提供流体的所要求的质量流的方法，其中所述流体能从压力变化的流体存储器(1 中取出，所述方法包括下述步骤确定在所述存储器(1 中的当前的压力并且确定所要求的质量流；根据所确定的压力以脉冲调制的方式打开、闭合和/或切换在所述存储器(1 上的内径不同的快速切换阀04; ’ ... M ””)，从而产生了压力恒定的所要求的质量流；在从所述存储器(1 中取出流体的过程中重复前述步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在错误地对至少一个所述快速切换阀04; ’ ...M””)通电流的情况下，与所确定的压力相关的预定地选出的阀24' ... 24"")被打开，从而实际上排出的质量流低于错误要求的质量流。
19.一种根据权利要求7至16中任一项所述的燃料罐系统的应用，所述燃料罐系统用于将燃烧气体、特别是氢气提供给燃料电池(10)、特别是在车辆中的燃料电池(10)。
全文摘要
本发明涉及一种在流体存储器(28’...28””)上的脉冲调制的快速切换阀(24’...24””)的系统，其中所述阀(24’...24””)在其它方面相同的结构中具有不同的内径以在不同的压力范围内驱动所述阀。所述阀(24’...24””)的数量和所述阀的各个内径如此选择并与在存储器(28’...28””)中的压力的波动范围相互协调，使得超过存储器压力的波动范围，通过完全打开、完全闭合和/或切换各个所述阀(24’...24””)或阀组合，在压力恒定的根据要求变化的质量流的波动范围内能产生来自所述存储器(28’...28””)的流体的总地排出的质量流。
文档编号H01M8/04GK102237537SQ20111011947
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月6日 优先权日2010年5月6日
发明者S·格莱泽, W·雅尼施 申请人:欧根赛驰股份公司