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DE10244139A1 - Safety system for a test installation for a hydrogen converting device, especially a hydrogen engine test bed, has means for comparing hydrogen delivery with hydrogen consumption - Google Patents

Safety system for a test installation for a hydrogen converting device, especially a hydrogen engine test bed, has means for comparing hydrogen delivery with hydrogen consumption Download PDF

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DE10244139A1
DE10244139A1 DE10244139A DE10244139A DE10244139A1 DE 10244139 A1 DE10244139 A1 DE 10244139A1 DE 10244139 A DE10244139 A DE 10244139A DE 10244139 A DE10244139 A DE 10244139A DE 10244139 A1 DE10244139 A1 DE 10244139A1
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DE
Germany
Prior art keywords
hydrogen
pressure
security system
safety system
consumption
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10244139A
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German (de)
Inventor
Joachim Dr. Hoeffner
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE10244139A priority Critical patent/DE10244139A1/en
Publication of DE10244139A1 publication Critical patent/DE10244139A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Safety system for a test installation for a hydrogen converting device (2). Accordingly a transport device or pump (12) is controlled by a controller (13) so that its hydrogen throughput is matched to the consumption of the hydrogen converter. The controller also compares a hydrogen transport parameter determined between the transport device and the converter with a parameter synchronized with the hydrogen consumption. If a difference threshold is exceeded, hydrogen supply is immediately switched off.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem für den Betrieb wasserstoffumsetzender Vorrichtungen in geschlossenen oder teilgeschlossenen Räumen oder Behältern.The invention relates to a Security system for the operation of hydrogen-converting devices in closed or partially closed rooms or containers.

Der Betrieb von wasserstoffumsetzenden Vorrichtungen wie beispielsweise Verbrennungskraftmaschinen ist in geschlossenen oder teilgeschlossenen Räumen mit besonderen Sicherheitsrisiken verbunden, die aus den Eigenschaften gasförmigen Wasserstoffs resultieren. So weist Wasserstoff im Vergleich zu Benzin- und Dieselkraftstoffen einen erheblich größeren zündfähigen Konzentrationsbereich in Luft auf, der von 4 % bis 80 % reicht. Zudem ist der Zündenergiebedarf deutlich kleiner, wodurch die Explosionsschwelle früher erreicht wird.Operation of hydrogen conversion devices such as internal combustion engines is in closed or partially closed rooms associated with special security risks arising from the properties gaseous hydrogen result. So hydrogen shows compared to gasoline and diesel fuels a significantly larger ignitable concentration range Air that ranges from 4% to 80%. In addition, the ignition energy is required significantly smaller, which means that the explosion threshold is reached earlier becomes.

Dies hat zur Folge, daß für den Betrieb von wasserstoffumsetzenden Vorrichtungen an Prüfständen oder für das Befahren und/oder Abstellen von Kraftfahrzeugen mit Wasserstoffmotor in Garagen und ähnlichen Einrichtungen besondere Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden müssen, um im Fall einer Störung einen plötzlichen Anstieg der Wasserstoffkonzentration im Bereich der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung bzw. des Wasserstoffmotors zu verhindern.This has the consequence that for the operation of hydrogen-converting devices on test benches or for driving and / or parking of motor vehicles with hydrogen engines in garages and the like Facilities need special security measures to be taken in the event of a malfunction a sudden Rise in the hydrogen concentration in the area of hydrogen-converting To prevent device or the hydrogen engine.

Herkömmliche Wasserstoffmotorenprüfstände weisen neben einer Wasserstoff-Fördereinrichtung die übliche, auch an Prüfständen für Benzin- und Dieselmotoren installierte Be- und Entlüftungsinfrastrukur auf, ohne jedoch die besonderen Anforderungen des Betriebs mit Wasserstoff zu berücksichtigen. Die Lüftung ist dabei für einen solchen Dauervolumenstrom von Luft dimensioniert, bei dem es dem Bedienungspersonal noch möglich ist, die Prüfzelle des Prüfstands zu betreten.Conventional hydrogen engine test benches next to a hydrogen conveyor the usual, also on test benches for petrol and Diesel engines installed ventilation system on without however, the special requirements of operating with hydrogen to consider. The ventilation is there for dimensioned such a continuous volume flow of air, in which it is still possible for the operating personnel is the test cell of the test bed to enter.

Als Sicherheitseinrichtung sind Wasserstoff-Sensoren in der Prüfzelle sowie Abschaltventile in der Wasserstoffzuführung zur Prüfzelle vorgesehen, die eine unzulässige Wasserstoffkonzentration (>4%) in der Prüfzelle detektieren und bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts die Wasserstoffzufuhr in die Zelle unterbrechen. Damit ist an herkömmlichen Prüfständen eine minimale Gesamtreaktionszeit von 1 s zu erreichen, innerhalb der das Sicherheitssystem anspricht und die Wasserstoffzufuhr unterbricht.Hydrogen sensors are used as a safety device in the test cell as well as shut-off valves in the hydrogen supply to the test cell, which is an impermissible Hydrogen concentration (> 4%) in the test cell detect and if exceeded a predetermined limit value the hydrogen supply into the cell interrupt. So that is conventional Test benches one to achieve a minimum total reaction time of 1 s within which the Security system responds and the hydrogen supply is interrupted.

Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, muß eine große Anzahl von Wasserstoffsensoren eingesetzt werden, um eine schleichende oder plötzlich auftretende Bauteilundichtigkeit rechtzeitig zu Erfassen, da sich bei einer Störung eines Prüflings Wasserstoff unvorhersehbar in der Prüfzelle verteilen kann. Bei einem hohen Wasserstoffumsatz des Prüflings besteht darüber hinaus das Problem, daß es auch innerhalb der Reaktionszeit von 1 s zu einer zündfähigen Wasserstoffkonzentration in der Prüfzelle kommen kann.A large number must be used to ensure safe operation of hydrogen sensors are used to creep or suddenly Component leaks that occur must be detected in good time because in the event of a malfunction of a test item hydrogen unpredictable in the test cell can distribute. With a high hydrogen conversion of the test object about that addition the problem that it too to an ignitable hydrogen concentration within the reaction time of 1 s in the test cell can come.

Das Raumvolumen der Prüfzelle in Verbindung mit der obengenannten Sicherheitseinrichtung begrenzt somit den maximalen Wasserstoffumsatz innerhalb der Prüfzelle. Dies stellt wiederum eine Leistungsgrenze für die zu untersuchenden Vorrichtungen, insbesondere Motoren dar. Mit den herkömmlichen Prüfstandsabmessungen lassen sich somit lediglich Motoren bis zu einer Leistung von etwa 37 Kilowatt untersuchen. Es ist unmittelbar ersichtlich, daß für die Untersuchung in einem um den Faktor zehn größeren Leistungsbereich entweder Prüfzellen mit erheblich größerem Raumvolumen vorgesehen werden müssen oder aber der Durchsatz der Be- und Entlüftungsinfrastrukur in entsprechendem Maße gesteigert werden müßte, um auch bei einem hohen Wasserstoffdurchsatz die obengenannten Reaktionszeiten einhalten zu können. Dies ist jedoch mit einem hohen baulichen Aufwand verbunden.The volume of the test cell in Connection with the above-mentioned safety device limited thus the maximum hydrogen conversion within the test cell. This in turn places a performance limit on the devices to be examined, motors in particular. With the conventional test bench dimensions can thus only examine motors up to an output of around 37 kilowatts. It is immediately apparent that for the investigation in one performance range ten times larger either test cells provided with a considerably larger volume Need to become or the throughput of the ventilation infrastructure in a corresponding manner Dimensions increased would have to be the above-mentioned reaction times even with a high hydrogen throughput to be able to comply. However, this is associated with a high level of structural complexity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Ein Ziel der Erfindung ist es somit, ein Sicherheitssystem für den Betrieb wasserstoffumsetzender Vorrichtungen in geschlossenen oder teilgeschlossenen Räumen oder Behältern anzugeben, das einerseits einen hohen Wasserstoffdurchsatz erlaubt, andererseits jedoch den vorstehend genannten baulichen Aufwand vermeidet.The invention is based on the object here To remedy the situation. An object of the invention is therefore a security system for the Operation of hydrogen conversion devices in closed or partially closed rooms or containers to indicate that on the one hand allows a high hydrogen throughput, on the other hand, however, avoids the structural effort mentioned above.

Diese Aufgabe wird durch ein Sicherheitssystem der eingangs genannten Art gelöst, das im folgenden umfaßt: eine Dosiereinrichtung mit einem Wasserstoffeinlaß zur Verbindung mit einem außerhalb des Raums bzw. Behälters befindlichen Wasserstoffvorrat und einen Wasserstoftauslaß zur Verbindung mit der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung, und mit einer Wasserstoff-Fördereinrichtung, die mit dem Einlaß und dem Auslaß verbunden ist und mittels einer Steuereinrichtung verbrauchssynchron mit der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung betrieben wird, wobei in der Steuereinrichtung ein Abgleich mit einem Wasserstoff-Zufuhrparameter erfolgt, der zwischen der Wasserstoff-Fördereinrichtung und der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung gemessen wird, und in der bei Feststellung einer Abweichung von einem korrespondierenden verbrauchssynchronen Wert um mehr als eine vorgegebene Toleranz hinaus ein Störungssignal generiert wird.This task is done through a security system solved of the type mentioned at the beginning, which includes: a metering device with a hydrogen inlet for connection with an outside of the room or container located hydrogen supply and a hydrogen outlet for connection with the hydrogen-converting device, and with a hydrogen delivery device, the one with the inlet and connected to the outlet is and by means of a control device consumption-synchronized with the hydrogen-converting device is operated, wherein in the Control device is compared with a hydrogen supply parameter, between the hydrogen conveyor and the hydrogen conversion device is measured, and in the one upon detection of a deviation from a corresponding one consumption-synchronous value by more than a predetermined tolerance an error signal is generated.

Die Dosiereinrichtung sorgt dafür, daß stets nur exakt diejenige Menge Wasserstoff in die Raum bzw. Behälter gelangt, die tatsächlich umsetzt werden soll, d.h. der Wasserstoffliefergrad in den Raum bzw. Behälter wird stets zeit- und mengensynchron zum Wasserstoffverbrauch der umsetzenden Vorrichtung eingestellt bzw. geregelt. Fällt der Wasserstoff-Zufuhrparameter aus einem bestimmten Toleranzbereich heraus, so wird dies als Störung interpretiert, woraufhin entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden können, beispielsweise indem die Wasserstoffzufuhr sofort abgeschaltet wird.The dosing device ensures that always only exactly that amount of hydrogen gets into the room or container, actually to be implemented, i.e. the hydrogen delivery rate in the room or container is always synchronized in time and quantity to the hydrogen consumption of the implementing device set or regulated. Does the fall Hydrogen supply parameters from a certain tolerance range out, this is called a disturbance interpreted, whereupon appropriate countermeasures can be taken, for example by switching off the hydrogen supply immediately.

Da die Messung gegen ein sehr kleines Raumvolumen erfolgt, nämlich das Raumvolumen im Fördertrakt zwischen der Wasserstoff-Fördervorrichtung und der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung, machen sich Abweichungen sehr schnell bemerkbar. Beispielsweise sinkt bei Auftreten einer Leckage in der Prüfzelle der Druck im Fördertrakt rasch unter sein Minimum ab. Wird hingegen die angelieferte Wasserstoffmenge in dem Raum bzw. Behälter nicht vollständig abgenommen, weil zum Beispiel ein Defekt am Verbraucher vorliegt, so steigt der Druck im Fördertrakt sehr schnell über sein Maximum an.Since the measurement takes place against a very small volume of space, namely the volume of space in the conveyor tract between the hydrogen conveyor tion and the hydrogen-converting device, deviations become noticeable very quickly. For example, if a leak occurs in the test cell, the pressure in the conveyor tract quickly drops below its minimum. If, on the other hand, the amount of hydrogen supplied in the room or container is not completely removed because, for example, there is a defect in the consumer, the pressure in the conveyor tract very quickly rises above its maximum.

Auch Defekte der Dosiereinrichtung selbst sind auf ähnliche Weise detektierbar und lassen sich durch geeignete Plausibilitätsprüfungen von Defekten in dem Raum bzw. Behälter unterscheiden, so daß bei untergeordneter Sicherheitsrelevanz nicht immer eine Abschaltung der Wasserstoffzufuhr in den Raum bzw. Behälter erfolgen muß, sondern auch mildere Reaktionen oder auch nur Fehlermeldungen ausgelöst werden können.Defects in the dosing device themselves are on similar Detectable in this way and can be checked by suitable plausibility checks Defects in the room or container distinguish so that at subordinate safety relevance not always a shutdown the hydrogen must be supplied to the room or container, but also milder reactions or just error messages are triggered can.

Auf diese Weise wird ein sicherer Betrieb von wasserstoffumsetzenden Vorrichtungen in geschlossenen oder teilgeschlossenen Räumen oder Behältern mit unlimitiertem Wasserstoffmassenstrom gewährleistet.This way it becomes a safer one Operation of hydrogen conversion devices in closed or partially closed rooms or containers guaranteed with unlimited hydrogen mass flow.

Das Sicherheitssystem kann beispielsweise in einen Prüfraum bzw. eine Prüfzelle eingebaut werden, in dem bzw. in der die wasserstoffumsetzende Vorrichtung, insbesondere eine wasserstoffbetriebene Verbrennungskraftmaschine untergebracht wird. Damit lassen sich Wasserstoff-Prüfstände räumlich sehr kompakt konfigurieren. Insbesondere ist es auch möglich, bereits bestehende Prüfräume und Prüfzellen mit dem Sicherheitssystem auszurüsten, um dadurch einen Wasserstoffmotorenprüfstand für hohe Motorleistungen bereitzustellen, ohne daß hierzu die Be- und Entlüftungsinfrastruktur oder die räumlichen Abmessungen des Prüfraums bzw. der Prüfzelle verändert werden müßten.The security system can, for example, in a test room or a test cell be installed, in which or in which the hydrogen-converting device, in particular a hydrogen-powered internal combustion engine is housed. This means that hydrogen test benches are very spacious compact configuration. In particular, it is already possible existing test rooms and test cells to equip with the security system to thereby providing a hydrogen engine test bench for high engine outputs, without this the ventilation infrastructure or the spatial Dimensions of the test room or the test cell changed should be.

Vorzugsweise wird dabei die Dosiereinrichtung in die Wand des Prüfraums bzw. der Prüfzelle integriert.The metering device is preferably used into the wall of the test room or the test cell integrated.

Weiterhin ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Sicherheitssystem mit einer wasserstoffbetriebenen Verbrennungskraftmaschine zu kombinieren. Hierbei wird vorzugsweise die Dosiereinrichtung in das Wasserstoff-Kraftstoffversorgungssystem der wasserstoffbetriebenen Verbrennungskraftmaschine integriert.It is also possible that security system according to the invention to combine with a hydrogen-powered internal combustion engine. Here, the metering device is preferably in the hydrogen fuel supply system integrated into the hydrogen-powered internal combustion engine.

Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die Dosiereinrichtung in eine Sicherheitsummantelung eines Flüssigwasserstofftanks einzubauen. Auf diese Weise kann das Gefahrenpotential von entsprechend ausgerüsteten Kraftfahrzeugen im Hinblick auf das Befahren von Garagen und dergleichen erheblich verringert werden.A particularly advantageous option consists of the dosing device in a safety jacket a liquid hydrogen tank install. In this way the hazard potential can be reduced accordingly equipped Motor vehicles with a view to driving into garages and the like be significantly reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Wasserstoff-Fördereinrichtung eine Druckkammer nachgeschaltet, in der mindestens ein Sensor zum Erfassen eines Wasserstoff-Zufuhrparameters, insbesondere des Drucks und/oder Massenstroms und/oder Volumenstromes sitzt. Über die Druckkammer lassen sich Druckschwankungen ausgleichen, so daß der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung Wasserstoff mit annähernd konstantem Druck zur Verfügung gestellt werden kann bzw. die Gefahr einer Versuchsverfälschung infolge von Druckschwankungen der Wasserstoff-Fördereinrichtung vermindert wird.According to an advantageous embodiment of the invention is the hydrogen conveyor a pressure chamber downstream, in which at least one sensor for Detection of a hydrogen supply parameter, in particular the pressure and / or mass flow and / or volume flow. About the pressure chamber pressure fluctuations can be compensated so that the hydrogen-converting Device with approximately hydrogen constant pressure available can be posed or the risk of a test falsification reduced due to pressure fluctuations of the hydrogen delivery device becomes.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Wasserstoff-Fördereinrichtung eine der Druckkammer vorgeschaltete Wasserstoffeinspeisevorrichtung auf, die der Wasserstoffeinspeisevorrichtung der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung nachgebildet ist. Dies erleichtert die Durchführung eines verbrauchssynchronen Betriebs zwischen der Dosiereinrichtung und der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung erheblich. Die Komponenten auf Seiten der Dosiereinrichtung können durch entsprechende Serienkomponenten der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung dargestellt werden. Im Hinblick auf eine höhere Genauigkeit werden vorzugsweise jedoch baugleiche Komponenten eingesetzt, die zusätzlich kalibriert sind.In another advantageous one The hydrogen delivery device has an embodiment hydrogen feed device upstream of the pressure chamber, that of the hydrogen feeder of the hydrogen converting Device is simulated. This makes it easier to carry out a consumption synchronous operation between the dosing device and the hydrogen-converting device considerably. The components on the part of the dosing device can be achieved through appropriate series components of the hydrogen-converting device. With regard a higher one Accuracy, however, identical components are preferably used, the additional are calibrated.

Für eine besonders einfache Betriebsweise für die Untersuchung von Verbrennungskraftmaschinen und ähnliche Vorrichtungen kann die Wasserstoffeinspeisevorrichtung auf Seiten der Dosiereinrichtung mit Einblaßventilen versehen sein, die in die Druckkammer münden. Diese Einblaßventile werden über die Steuereinrichtung mit den Steuersignalen der Wasserstoffeinspeisevorrichtung der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung versorgt. Auf diese Weise läßt sich ein verbrauchssynchroner Betrieb mit geringem Steuerungsaufwand realisieren.For a particularly simple mode of operation for the investigation of internal combustion engines and similar Devices can the hydrogen feed device on the side the metering device may be provided with inlet valves which open into the pressure chamber. These intake valves are about the control device with the control signals of the hydrogen feed device the hydrogen-converting device. In this way consumption-synchronous operation with little control effort realize.

Darüber hinaus kann in der Steuereinrichtung eine Korrektur der Steuersignale für die Einblaßventile dahingehend erfolgen, daß durch eine Veränderung der Einblaßzeiten der Druck in der Druckkammer vergleichmäßigt wird. Damit werden Druckschwankungen, die aus einem intermittierenden Betrieb der Einlaßventile resultieren, verringert. Der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung kann so die benötigte Wasserstoffmenge mit einem gleichmäßigeren Druckniveau zur Verfügung gestellt werden.In addition, in the control device a correction of the control signals for the intake valves to the effect that a change the blowing times the pressure in the pressure chamber is evened out. This eliminates pressure fluctuations, from an intermittent operation of the intake valves result, reduced. The hydrogen conversion device can do the necessary Amount of hydrogen provided with a more uniform pressure level become.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Wasserstoff-Fördereinrichtung eine Pumpe und/oder einen Druckregler auf, die der Druckkammer und einer gegebenenfalls vorhandenen Wasserstoffeinspeisevorrichtung vorgeschaltet sind.According to another advantageous Embodiment of the invention has the hydrogen delivery device a pump and / or a pressure regulator on the pressure chamber and an optional hydrogen feed device are upstream.

Zur Erfassung etwaiger Leckagen der Dosiereinrichtung selbst kann in vorteilhafter Ausgestaltung deren Gehäuse mit einem Inertgas, beispielsweise Helium oder Stickstoff, gefüllt sein, das die weiteren Komponenten des Dosiersystems umgibt. In dem Gehäuse ist ein Wasserstoffsensor angeordnet, der bei Feststellung eines bestimmten Wasserstoffgehalts anspricht und ein Störungssignal erzeugt.To detect any leaks in the Dosing device itself can be in an advantageous embodiment casing be filled with an inert gas, for example helium or nitrogen, that surrounds the other components of the dosing system. Is in the housing a hydrogen sensor arranged when a certain Hydrogen content responds and generates a fault signal.

Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention now follows explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. The Drawing shows in:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Sicherheitssystems nach der Erfindung in einer Einfachausführung, und in 1 is a schematic representation of a first embodiment of a security system according to the invention in a simple embodiment, and in

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Sicherheitssystems für einen Prüfstand für Wasserstoft-Verbrennungskraftmaschinen. 2 is a schematic representation of a second embodiment of a safety system for a test bench for water internal combustion engines.

Das erste Ausführungsbeispiel in 1 zeigt ein Sicherheitssystem 1 für den Betrieb einer wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2, hier beispielhaft einer Verbrennungskraftmaschine in einem geschlossenen Raum 3, der Teil eines Motorenprüfstands ist. Der Raum 3 verfügt über eine Be- und Entlüftungsinfrastruktur 4 und 5, die mit der Umgebungsluft kommuniziert. Außerhalb des Raums 3 befindet sich weiterhin ein Wasserstoffvorrat 6 in Form eines Tanks zur Versorgung der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2. Die Emissionen der Vorrichtung 2 werden über eine Entsorgungsleitung 7 aus dem Raum 3 abgeführt.The first embodiment in 1 shows a security system 1 for the operation of a hydrogen-converting device 2 , here an example of an internal combustion engine in a closed space 3 , which is part of an engine test bench. The space 3 has a ventilation system 4 and 5 that communicates with the ambient air. Outside the room 3 there is still a hydrogen supply 6 in the form of a tank for supplying the hydrogen-converting device 2 , The emissions of the device 2 are via a disposal line 7 out of the room 3 dissipated.

Wie 1 entnommen werden kann, ist zwischen dem Wasserstoffvorrat 6 und der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 eine Dosiereinrichtung 8 des Sicherheitssystems 1 angeordnet, welche die gesamte Wasserstoffzufuhr in den Raum 3 kontrolliert.How 1 can be seen is between the hydrogen supply 6 and the hydrogen converting device 2 a dosing device 8th of the security system 1 arranged which is the total hydrogen supply in the room 3 controlled.

Die Dosiereinrichtung 8 besitzt ein gasdichtes Gehäuse 9, in dem die weiteren Komponenten der Dosiereinrichtung angeordnet sind, welche eine Durchführung von Wasserstoff durch das Gehäuse 9 ermöglichen. Dazu weist das Gehäuse 9 einem Wasserstoffeinlaß 10 zur Verbindung mit dem Wasserstoffvorrat 6 sowie einen Wasserstoffauslaß 11 zur Verbindung mit der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 auf.The dosing device 8th has a gas-tight housing 9 , in which the further components of the metering device are arranged, which lead hydrogen through the housing 9 enable. To do this, the housing points 9 a hydrogen inlet 10 for connection to the hydrogen supply 6 and a hydrogen outlet 11 for connection to the hydrogen-converting device 2 on.

Zwischen Wasserstoffeinlaß 10 und Wasserstoffauslaß 11 ist in dem Gehäuse 9 eine Wasserstoff-Fördereinrichtung 12 eingekoppelt, die mittels einer Steuereinrichtung 13 verbrauchssynchron mit der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 betrieben wird. Hierzu werden die gewünschten Verbrauchsverläufe der Vorrichtung 2 der Steuereinrichtung 13 zur Verfügung gestellt. Befindet sich letztere innerhalb des Gehäuses 9, so sind an diesem geeignete Schnittstellen und elektrische Durchführungen vorgesehen. Die Verbrauchsverläufe lassen sich beispielsweise über ein Rechnerprogramm bereitstellen. Es ist jedoch auch möglich, die entsprechenden Informationen unmittelbar aus dem Steuersystem der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 abzugreifen und, gegebenenfalls modifiziert an die Steuereinrichtung 13 der Dosiereinrichtung 8 zu übertragen.Between hydrogen inlet 10 and hydrogen outlet 11 is in the housing 9 a hydrogen conveyor 12 coupled in by means of a control device 13 consumption-synchronized with the hydrogen-converting device 2 is operated. For this purpose, the desired consumption curves of the device 2 the control device 13 made available. The latter is located inside the housing 9 , suitable interfaces and electrical feedthroughs are provided on this. The consumption profiles can be made available, for example, via a computer program. However, it is also possible to obtain the corresponding information directly from the control system of the hydrogen conversion device 2 tap and, if necessary, modified to the control device 13 the dosing device 8th transferred to.

Zur Regelung der Wasserstoffzufuhr wird mittels eines Sensors 14 ein Wasserstoff-Zufuhrparameter zwischen der Wasserstoff-Fördereinrichtung 12 und der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2, d. h. auf der Druckseite im Fördertrakt erfaßt. Dieser Parameter wird in der Steuereinrichtung 13 mit einem korrespondierenden verbrauchssynchronen Wert kontinuierlich oder mit hoher Frequenz abgeglichen. Vorzugsweise erfolgt dies über den Druck. Es können jedoch auch andere Parameter wie beispielsweise ein Volumenstrom oder Massenstrom allein oder in Kombination miteinander zur Auswertung verwendet werden. Damit läßt sich die Wasserstoffzufuhr zügig an den benötigten Wasserstoffbedarf anpassen. Dies hat den Vorteil, daß stets nur soviel Wasserstoff in den Raum 3 gefördert wird, wie dort auch von der Vorrichtung 2 umgesetzt werden soll.A sensor is used to regulate the hydrogen supply 14 a hydrogen supply parameter between the hydrogen conveyor 12 and the hydrogen converting device 2 , ie recorded on the pressure side in the conveyor wing. This parameter is in the control device 13 adjusted continuously or at high frequency with a corresponding consumption-synchronous value. This is preferably done via pressure. However, other parameters, such as, for example, a volume flow or mass flow, can be used for evaluation either alone or in combination with one another. This allows the hydrogen supply to be quickly adapted to the required hydrogen requirement. This has the advantage that there is always only as much hydrogen in the room 3 is promoted, as there by the device 2 to be implemented.

Wird bei dem Abgleich festgestellt, daß der erfaßte Wert innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls um mehr als eine vorgegebene Toleranz von dem korrespondierenden verbrauchssynchronen Wert abweicht, so wird ein Störungssignal generiert. Mit dem Störungssignal kann dann die Unterbrechung der Wasserstoffzufuhr ausgelöst werden, beispielsweise indem einfach die Pumpe 15 der Wasserstoff-Fördereinrichtung 12 abgeschaltet wird. Möglich ist auch die Anordnung eines zusätzlichen Abschaltventils, das bei entsprechender Betätigung die Wasserstoffzufuhrleitung hermetisch abdichtet.If it is ascertained during the comparison that the detected value deviates from the corresponding consumption-synchronous value by more than a predetermined tolerance within a certain time interval, a fault signal is generated. The interruption of the hydrogen supply can then be triggered with the fault signal, for example simply by the pump 15 the hydrogen conveyor 12 is switched off. It is also possible to arrange an additional shut-off valve which hermetically seals the hydrogen supply line when actuated accordingly.

Da der Fördertrakt im Vergleich zu dem Raum 3 ein lediglich sehr kleines Volumen aufweist, führen Diskrepanzen zwischen der zuzuführenden Wasserstoffmenge und der tatsächlich verbrauchten Wasserstoffmenge zu einer schnell bemerkbaren Druckveränderung. Tritt beispielsweise an der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 Leckage auf, so fällt der Druck im Fördertrakt rasch unter sein aktuelles Soll-Minimum ab. Wird hingegen die angelieferte Wasserstoffmenge von der Vorrichtung 2 nicht in der beabsichtigten Weise verbraucht, weil beispielsweise eine Störung oder ein Defekt an derselben vorliegt, so steigt der Druck im Fördertrakt sehr schnell über sein aktuelles Soll-Maximum an.Because the conveyor wing compared to the room 3 has only a very small volume, discrepancies between the amount of hydrogen to be supplied and the amount of hydrogen actually used lead to a quickly noticeable change in pressure. Occurs, for example, on the hydrogen-converting device 2 If there is a leak, the pressure in the conveyor tract quickly drops below its current target minimum. On the other hand, the amount of hydrogen supplied by the device 2 If it is not used up in the intended manner, for example because there is a fault or a defect in it, the pressure in the conveyor tract rises very quickly above its current target maximum.

Dies wird von dem Sicherheitssystem 1 umgehend und unabhängig vom Wasserstoffdurchsatz erkannt, so daß rechtzeitig vor dem Erreichen einer kritischen Wasserstoffkonzentration in dem Raum 3 abgeschaltet werden kann. Auch Störungen in der Dosiereinrichtung 8 lassen sich auf ähnliche Weise erkennen. Geeignete Plausibilitätsprüfungen ermöglichen die Unterscheidung zu Störungen an der wasserstoffverbrauchenden Vorrichtung 2. Auf diese Weise muß in Fällen untergeordneter Sicherheitsrelevanz nicht immer eine Abschaltung der Wasserstoffzufuhr in den Raum 3 erfolgen. Vielmehr können auch weniger einschränkende Maßnahmen, wie beispielsweise eine Drosselung der Zufuhr vorgenommen oder auch nur Fehlermeldungen ausgelöst werden.This is from the security system 1 recognized immediately and regardless of the hydrogen throughput, so that in time before reaching a critical hydrogen concentration in the room 3 can be switched off. Also malfunctions in the dosing device 8th can be recognized in a similar way. Suitable plausibility checks enable a distinction to be made between faults in the hydrogen-consuming device 2 , In this way, in cases of minor safety relevance, the hydrogen supply in the room does not always have to be switched off 3 respectively. Rather, less restrictive measures, such as throttling the supply, or even triggering error messages, can also be triggered.

Zur Erfassung von Leckagen von Komponenten der Dosiereinrichtung 8 innerhalb des Gehäuses 9 dient ein in diesem angeordneter Wasserstoffsensor 16, der bei Feststellung eines bestimmten Wasserstoffgehalts anspricht und ein Störungssignal erzeugt. Dieses Störungssignal kann ebenfalls in der Steuereinrichtung 13 verarbeitet und zur Abschaltung der Wasserstoffzufuhr herangezogen werden. Im Hinblick auf eine hohe Meßqualität ist das Gehäuse 9 überdies mit einem Inertgas gefüllt, das die weiteren Komponenten des Dosiersystems umgibt.For detecting leaks in components of the dosing device 8th inside the case 9 serves a hydrogen arranged in this sensor 16 which responds when a certain hydrogen content is determined and generates an error signal. This fault signal can also be in the control device 13 processed and used to switch off the hydrogen supply. In terms of high measurement quality, the housing is 9 also filled with an inert gas that surrounds the other components of the dosing system.

Prinzipiell kann die Dosiereinrichtung 8 an einer beliebigen Stelle innerhalb oder außerhalb des Raums 3 angeordnet werden, solange für gasdichte Verbindungsleitungen zu dem Wasserstoffvorrat 6 bzw. der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 gesorgt wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dosiereinrichtung 8 jedoch in die Wand des Prüfraums 3 eingebaut, so daß diese den Anschluß zu dem Wasserstoffvorrat 6 mit absichert.In principle, the metering device 8th anywhere inside or outside the room 3 be arranged as long as for gas-tight connecting lines to the hydrogen supply 6 or the hydrogen-converting device 2 is taken care of. In the embodiment shown here, the dosing device 8th however in the wall of the test room 3 installed, so that the connection to the hydrogen supply 6 with secured.

In Abwandlung zu dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel kann die Dosiereinrichtung 8 auch in das Wasserstoff-Kraftstoffversorgungssystem einer wasserstoffbetriebenen Verbrennungskraftmaschine integriert werden, wobei diese dann vorzugsweise in eine Sicherheitsummantelung eines Flüssig-Wasserstofftanks eingebaut wird.In a modification of the exemplary embodiment explained above, the metering device can 8th can also be integrated into the hydrogen fuel supply system of a hydrogen-powered internal combustion engine, which is then preferably installed in a safety jacket of a liquid hydrogen tank.

Das zweite Ausführungsbeispiel in 2 bezieht sich auf ein Sicherheitssystem 1 für eine Prüfzelle, das hinsichtlich Einsatz und Verwendung dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, sich von diesem jedoch in Bezug auf die Dosiereinrichtung unterscheidet.The second embodiment in 2 refers to a security system 1 for a test cell which corresponds to the first exemplary embodiment in terms of use and use, but differs from the latter in relation to the metering device.

Die Dosiereinrichtung 8' des zweiten Ausführungsbeispiels weist neben der Wasserstoff-Fördereinrichtung 12' in dem Gehäuse 9 zusätzlich eine nachgeschaltete Druckkammer 20 auf, in der der Sensor 14 zum Erfassen eines Wasserstoff-Zufuhrparameters, vorzugsweise des Drucks, angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend können auch hier der Massenstrom und/oder Volumenstrom des zugeführten Wasserstoffs erfaßt werden.The dosing device 8th' of the second embodiment shows in addition to the hydrogen delivery device 12 ' in the housing 9 additionally a downstream pressure chamber 20 on in which the sensor 14 for detecting a hydrogen supply parameter, preferably the pressure. As an alternative or in addition, the mass flow and / or volume flow of the hydrogen supplied can also be recorded here.

Die Wasserstoff-Fördereinrichtung 12' umfaßt neben einer Pumpe 15 und/oder einem Druckregler zusätzlich eine der Druckkammer vorgeschaltete Wasserstoffeinspeisevorrichtung 21, die der Wasserstoffeinspeisevorrichtung 22 der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 nachgebildet ist. Die Wasserstoffeinspeisevorrichtung 21 weist Einblaßventile 23 auf, die in die Druckkammer 20 münden und die über die Steuereinrichtung 13 mit den Steuersignalen der Wasserstoffeinspeisevorrichtung 22 der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 versorgt werden.The hydrogen conveyor 12 ' includes next to a pump 15 and / or a pressure regulator additionally a hydrogen feed device upstream of the pressure chamber 21 that of the hydrogen feed device 22 the hydrogen-converting device 2 is reproduced. The hydrogen feeder 21 has inlet valves 23 on that in the pressure chamber 20 flow out and over the control device 13 with the control signals of the hydrogen feed device 22 the hydrogen-converting device 2 be supplied.

In den Raum 3 bzw. die Prüfzelle gelangt der Wasserstoff ausschließlich durch die Dosiereinrichtung 8', die somit im wesentlichen besteht aus: der im einfachsten Fall mit der entsprechenden Serienkomponente baugleichen Pumpe 15 und/oder einem Druckregler, der im einfachsten Fall mit der entsprechenden Serienkomponente baugleichen, hier aber kalibrierten Steuereinrichtung 13, im einfachsten Fall mit den entsprechenden Serienkomponenten baugleichen, hier aber kalibrierten Einblasventilen 23, der Druck- bzw. Einblaskammer 20 mit dem kalibrierten Druckmeßaufnehmer 14 sowie mit den entsprechenden Serienkomponenten baugleichen Einblasventil-Endstufen 24.In the room 3 or the test cell, the hydrogen only passes through the metering device 8th' , which essentially consists of: the pump, which in the simplest case is identical in construction with the corresponding series component 15 and / or a pressure regulator, which in the simplest case is identical in construction to the corresponding series component, but here calibrated control device 13 , in the simplest case with the corresponding series components of identical construction, but here calibrated injection valves 23 , the pressure or injection chamber 20 with the calibrated pressure sensor 14 as well as with the corresponding series components of identical injection valve output stages 24 ,

Die Dosiereinrichtung 8' ist in ein gasdichtes Gehäuse 9 mit ebenfalls gasdicht ausgeführten elektrischen Durchführungen und Wasserstoffdurchführungen eingebaut, das den Wasserstoffzuführanschluß in der Prüfzellenwand einschließt. Das Gehäuse 9 kann auch hier mit einem Inertgas wie z.B. Helium oder Stickstoff gefüllt und einem Wasserstoffsensor 16 ausgestattet sein, der eine eventuelle, u. U. ungefährliche Undichtigkeit der Dosiereinrichtung 8' selbst detektiert und an die Steuereinrichtung 13 meldet.The dosing device 8th' is in a gas-tight housing 9 with also gastight electrical feedthroughs and hydrogen feedthroughs installed, which includes the hydrogen supply connection in the test cell wall. The housing 9 can also be filled with an inert gas such as helium or nitrogen and a hydrogen sensor 16 be equipped, the eventual, u. U. harmless leakage of the dosing device 8th' itself detected and sent to the control device 13 reports.

Nachfolgend sei nun kurz die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels erläutert. Im Betrieb gelangt der Wasserstoff aus dem Raum 3 bzw. die Prüfzelle versorgenden Anschluß nicht über eine direkte Leitung in das Kraftstoffversorgungssystem des Verbrennungsmotors (wasserstoffumsetzende Vorrichtung 2), sondern zunächst in die oben erläuterte Dosiereinrichtung 8'. Diese wirkt grundsätzlich identisch zur motorischen Kraftstoffversorgung, d. h. der einströmende Wasserstoff wird mittels der Pumpe 15 und eines Druckreglers auf den Original-Raildruck am Motor verdichtet und den Einblasventilen 23 zugeführt. Der Steuereinrichtung 13 werden die Original-Ansteuersignale der Motor-Einblasventile, deren Anzahl beispielsweise der Zylinderanzahl des Motors entspricht, zugeleitet. Die Steuereinrichtung 13 erzeugt hieraus unter Berücksichtigung weiterer Meß- und Überwachungsgrößen wie z. B. des Einblaskammerdrucks die Eingangssignale für die Einblasventil-Endstufen 24, die wiederum die Einblasventile 23 ansteuern.The mode of operation of the second exemplary embodiment will now be briefly explained below. In operation, the hydrogen comes out of the room 3 or the test cell supplying connection not via a direct line into the fuel supply system of the internal combustion engine (hydrogen converting device 2 ), but first in the dosing device explained above 8th' , This basically works identically to the engine fuel supply, ie the inflowing hydrogen is pumped 15 and a pressure regulator compressed to the original rail pressure on the engine and the injection valves 23 fed. The control device 13 the original control signals of the engine injection valves, the number of which corresponds, for example, to the number of cylinders in the engine, are supplied. The control device 13 generated from this, taking into account further measurement and monitoring variables such as B. the injection chamber pressure, the input signals for the injection valve output stages 24 which in turn are the injection valves 23 drive.

Die in der Anzahl und in der Menge gleich und zeitlich synchron zu den Einblasventilen des Motors angesteuerten Einblasventile 23 blasen Wasserstoff in die Druck- bzw. Einblaskammer 20, von wo dieser über eine Leitung dem Kraftstoffversorgungssystem des Motors zugeführt wird. Der Einblaskammerdruck wird mittels des Drucksensors 14 erfaßt und in einer Regelschleife durch Korrektur der Einblaszeiten konstant auf z. B. 1,5 bar geregelt. Dabei wird die Einblaszeiten-Korrekturgröße auf einen Wert begrenzt, der gerade ausreicht, um Toleranzen zwischen den Einblasventilexemplaren des Motors auszugleichen.The number and quantity of the injection valves, which are controlled in synchronism with the injection valves of the engine, are synchronized 23 blow hydrogen into the pressure or injection chamber 20 , from where it is fed via a line to the fuel supply system of the engine. The injection chamber pressure is measured using the pressure sensor 14 detected and in a control loop by correcting the injection times constant on z. B. regulated 1.5 bar. The injection time correction quantity is limited to a value which is just sufficient to compensate for tolerances between the injection valve instances of the engine.

Eine angenommene Störung des wasserstofführenden Systems in dem Raum 3 oder der hier beschriebenen Dosiereinrichtung 8' mit sicherheitskritischer Auswirkung hat eine Abweichung zwischen der von der Dosiereinrichtung 8' angebotenen und der in den Raum 3 abfließenden Wasserstoffmenge zur Folge, wodurch der überwachte Einblaskammerdruck unverzüglich seinen Toleranzbereich verläßt. Beispielsweise sinkt bei Auftreten einer Leckage in dem Raum 3 bzw. der Prüfzelle der Einblaskammerdruck unter sein Minimum. Dies bewirkt das sofortige Abschalten der Einblasventile 23 in der Dosiereinrichtung 8' und unterbindet so die erläuterte Wasserstoffzufuhr in den Raum 3 bzw. die Prüfzelle. Wird die angelieferte Wasserstoffmenge in dem Raum 3 bzw. in der Prüfzelle nicht vollständig abgenommen, weil etwa eine Störung oder ein Defekt der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung 2 bzw. des Motors vorliegt, so steigt der Einblaskammerdruck über sein Maximum und veranlaßt, obwohl weniger sicherheitskritisch, die Abschaltung der Wasserstoffzufuhr.An assumed malfunction of the hydrogen-carrying system in the room 3 or the dosing device described here 8th' with safety-critical effect has a deviation between that of the dosing device 8th' offered and that in the room 3 flowing hydrogen result, whereby the monitored injection chamber pressure immediately leaves its tolerance range. For example, if there is a leak in the room, it drops 3 or the test cell of the blowing chamber pressure below its minimum. This causes the injection valves to switch off immediately 23 in the dosing device 8th' and thus prevents the explained hydrogen supply into the room 3 or the test cell. Will the amount of hydrogen delivered in the room 3 or not completely removed in the test cell, for example because of a malfunction or a defect in the hydrogen-converting device 2 or the engine is present, the injection chamber pressure rises above its maximum and, although less critical to safety, causes the hydrogen supply to be switched off.

Das Volumen der Druck- bzw. Einblaskammer 20 einschließlich der Leitungen zum und am Motor kann sehr gering, z. B. 2 1, sein. Da die Reaktionsdauer der Einblaskammerdruckmeßstelle auf einen störungsbedingten Druckabfall unter den tolerierten Wert im ms-Bereich, d.h. um etwa zwei Größenordnungen kleiner als die Prüfzellenwasserstoffsensorik ist, beschränkt sich die im Störungsfall in den Raum 3 bzw. die Prüfzelle eingebrachte Wasserstoffmenge auf den Einblaskammerinhalt. Bei einer Wasserstoffmolmasse von 2 g und einem Molvolumen von 22,4 l (unter Normaldruck und bei Raumtemperatur) sind unter Berücksichtigung der Gasgleichung p x V=const. in der Druck- bzw. Einblaskammer 20 mit einem angenommenen Volumen von 2 l bei einem angenommenen Druck von 1,5 bar etwa 0,13 g Wasserstoff vorhanden, was nochmals etwa um eine Größenordnung unterhalb des im allgemeinen gültigen Grenzwerts liegt.The volume of the pressure or injection chamber 20 including the lines to and on the engine can be very small, e.g. B. 2 1. Since the reaction time of the injection chamber pressure measuring point to a pressure drop due to a fault is below the tolerated value in the ms range, ie by about two orders of magnitude smaller than the test cell hydrogen sensor system, the space is limited in the event of a fault 3 or the test cell introduced amount of hydrogen on the blowing chamber content. With a hydrogen mol mass of 2 g and a molar volume of 22.4 l (under normal pressure and at room temperature), taking into account the gas equation px V = const. in the pressure or blowing chamber 20 with an assumed volume of 2 l and an assumed pressure of 1.5 bar, about 0.13 g of hydrogen is present, which is again about an order of magnitude below the generally applicable limit value.

Die hier dargestellte Wirkungsweise gewährleistet einen gegen einen Wasserstoffaustritt abgesicherten Betrieb von Wasserstoff-Verbrennungskraftmaschinen beliebiger Leistung in einer mit dieser verbrauchssynchronen Wasserstoffdosierung ausgestatteten Prüfzelle. Eine Überwachung der Wasserstoffkonzentration in der Prüfzelle bleibt als zusätzliche Sicherheitsstufe weiterhin sinnvoll, kommt aber mit der Ansprechverzögerung heute verfügbarer Sensorik aus, ohne daß der Wasserstoffmassenstrom in die Prüfzelle limitiert werden müßte.The mode of operation shown here guaranteed an operation protected against the escape of hydrogen Hydrogen internal combustion engines any power in a hydrogen dosing synchronized with this consumption equipped test cell. A surveillance the hydrogen concentration in the test cell remains as an additional one Security level still makes sense, but comes with the delay in response today available sensors without the Mass flow of hydrogen into the test cell should be limited.

Die Anwendung der beschriebenen Sicherheitskonzepte bleibt nicht auf den stationären Wasserstoffmotorenprüfstand beschränkt. Denkbar ist beispielsweise auch die Integration einer verbrauchssynchronen Dosiereinrichtung in das Wasserstoff-Kraftstoffversorgungssystem eines jeden mit einem Wasserstoffmotor betriebenen Kraftfahrzeugs, um dessen Betriebssicherheit in geschlossenen oder teilgeschlossenen Räumen wie z.B. Tiefgaragen und Tunnels zu gewährleisten, oder um überhaupt erst eine diese Bereiche einschließende Betriebserlaubnis zu erwirken.The application of the security concepts described does not stay on the stationary Hydrogen engine test limited. For example, the integration of a consumption-synchronous system is also conceivable Dosing device in the hydrogen fuel supply system of each automobile powered by a hydrogen engine to its operational security in closed or partially closed clear such as. Underground garages and tunnels, or to ensure at all an operating license that includes these areas obtain.

Im Kraftfahrzeug kann das System als verbrauchssynchrone Dosierpumpe innerhalb der Sicherheitsummantelung eines Flüssigwasserstofftanks angeordnet sein, so daß diesen ohnehin bereits abgesicherten Bereich nur diejenige Wasserstoffmenge verlassen kann, die vom Motor verarbeitet wird. Da im Kraftfahrzeug auch weitere Aspekte der Betriebssicherheit, die insbesondere die Motorleistungsverfügbarkeit im Straßenverkehr betreffen, zu beachten sind, empfiehlt sich ein geeignetes Sensorsystem zur Erkennung wasserstoffsicherheitskritischer Umgebungsbereiche, das die Sicherheitsfunktion der fahrzeuginternen Dosiereinrichtung aktiviert, bzw. auch wieder deaktiviert.The system can be used in motor vehicles as a consumption-synchronous dosing pump within the safety jacket a liquid hydrogen tank be arranged so that this already protected area only that amount of hydrogen can leave, which is processed by the engine. Because in the motor vehicle also other aspects of operational safety, in particular the Engine power availability in traffic a suitable sensor system is recommended for the detection of areas critical to hydrogen safety, this is the safety function of the in-vehicle metering device activated or deactivated again.

Claims (11)

Sicherheitssystem für den Betrieb wasserstoffumsetzender Vorrichtungen (2) in geschlossenen oder teilgeschlossenen Räumen (3) oder Behältern, umfassend eine Dosiereinrichtung (8, 8') mit einem Wasserstoffeinlaß (10) zur Verbindung mit einem außerhalb des Raums (3) bzw. Behälters befindlichen Wasserstoffvorrat (6) und einen Wasserstoftauslaß (11) zur Verbindung mit der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung (2), und mit einer Wasserstoff-Fördereinrichtung (12, 12'), die mit dem Einlaß (10) und dem Auslaß (11) verbunden ist und mittels einer Steuereinrichtung (13) verbrauchssynchron mit der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung (2) betrieben wird, wobei in der Steuereinrichtung (13) ein Abgleich mit einem Wasserstoff-Zufuhrparameter erfolgt, der zwischen der Wasserstoff-Fördereinrichtung (12, 12') und der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung (2) gemessen wird, und in der bei Feststellung einer Abweichung von einem korrespondierenden verbrauchssynchronen Wert um mehr als eine vorgegebene Toleranz hinaus ein Störungssignal generiert wird.Safety system for the operation of hydrogen-converting devices ( 2 ) in closed or partially closed rooms ( 3 ) or containers, comprising a dosing device ( 8th . 8th' ) with a hydrogen inlet ( 10 ) to connect to an outside of the room ( 3 ) or container of hydrogen ( 6 ) and a hydrogen outlet ( 11 ) for connection to the hydrogen-converting device ( 2 ), and with a hydrogen conveyor ( 12 . 12 ' ) with the inlet ( 10 ) and the outlet ( 11 ) is connected and by means of a control device ( 13 ) consumption-synchronized with the hydrogen-converting device ( 2 ) is operated, with the control device ( 13 ) a comparison is made with a hydrogen supply parameter which is between the hydrogen delivery device ( 12 . 12 ' ) and the hydrogen conversion device ( 2 ) is measured, and in which a fault signal is generated if a deviation from a corresponding consumption-synchronous value is determined by more than a predetermined tolerance. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff-Fördereinrichtung (12') eine Druckkammer (20) nachgeschaltet ist, in der ein Sensor (14) zum Erfassen eines Wasserstoff-Zufuhrparameters, insbesondere des Drucks und/oder Massenstroms und/oder Volumenstromes sitzt.Security system according to claim 1, characterized in that the hydrogen delivery device ( 12 ' ) a pressure chamber ( 20 ) is connected downstream, in which a sensor ( 14 ) for detecting a hydrogen supply parameter, in particular the pressure and / or mass flow and / or volume flow. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoff-Fördereinrichtung (12') eine der Druckkammer (20) vorgeschaltete Wasserstoffeinspeisevorrichtung (21) aufweist, die der Wasserstoffeinspeisevorrichtung (22) der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung (2) nachgebildet ist.Security system according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrogen delivery device ( 12 ' ) one of the pressure chamber ( 20 ) upstream hydrogen feed device ( 21 ) which the hydrogen feed device ( 22 ) the hydrogen conversion device ( 2 ) is reproduced. Sicherheitssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffeinspeisevorrichtung (21) Einblaßventile (23) umfaßt, die in die Druckkammer (20) münden und die über die Steuereinrichtung (12') mit den Steuersignalen der Wasserstoffeinspeisevorrichtung (22) der wasserstoffumsetzenden Vorrichtung (2) versorgt werden.Security system according to claim 3, characterized in that the hydrogen feed device ( 21 ) Inlet valves ( 23 ) which extends into the pressure chamber ( 20 ) and the control device ( 12 ' ) with the control signals of the hydrogen feed device ( 22 ) the hydrogen conversion device ( 2 ) are supplied. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinrichtung (12') eine Korrektur der Steuersignale für die Einblaßventile dahingehend erfolgt, daß durch eine Veränderung der Einblaßzeiten der Druck in der Druckkammer (20) vergleichmäßigt wird.Security system according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the control device ( 12 ' ) a correction of the control signals for the inlet valves takes place in such a way that a change in the injection times of the pressure in the pressure chamber ( 20 ) is evened out. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoff-Fördereinrichtung (12, 12') eine Pumpe (15) und/oder einen Druckregler aufweist, die der Druckkammer (20) und einer gegebenenfalls vorhandenen Wasserstoffeinspeisevorrichtung (21) vorgeschaltet sind.Security system according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the hydrogen delivery device ( 12 . 12 ' ) a pump ( 15 ) and / or a pressure regulator, which the pressure chamber ( 20 ) and a possibly available hydrogen feed device ( 21 ) are connected upstream. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (8, 8') ein Gehäuse (9) aufweist, das die weiteren Komponenten der Dosiereinrichtung (8, 8') umgibt, wobei in dem Gehäuse (9) ein Wasserstoffsensor (16) angeordnet ist, der bei Feststellung eines bestimmten Wasserstoffgehalts anspricht und ein Störungssignal erzeugt.Safety system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metering device ( 8th . 8th' ) a housing ( 9 ) that the other components of the metering device ( 8th . 8th' ) surrounds, in which case ( 9 ) a hydrogen sensor ( 16 ) is arranged, which responds when a certain hydrogen content is determined and generates a fault signal. Sicherheitssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) mit einem Inertgas gefüllt ist.Security system according to claim 7, characterized in that the housing ( 9 ) is filled with an inert gas. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (8, 8') in das Wasserstoff-Kraftstoffversorgungssystem einer wasserstoffbetriebenen Verbrennungskraftmaschine integriert ist.Safety system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the metering device ( 8th . 8th' ) is integrated into the hydrogen fuel supply system of a hydrogen-powered internal combustion engine. Sicherheitssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (8, 8') in eine Sicherheitsummantelung eines Flüssig-Wasserstofftanks integriert ist.Safety system according to claim 9, characterized in that the metering device ( 8th . 8th' ) is integrated in a safety jacket of a liquid hydrogen tank. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (8, 8') in die Wand eines Prüfraums (3) eingebaut ist, in dem die wasserstoffumsetzende Vorrichtung (2), insbesondere eine wasserstoffbetriebene Verbrennungskraftmaschine untergebracht wird.Safety system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the metering device ( 8th . 8th' ) in the wall of a test room ( 3 ) is installed in which the hydrogen-converting device ( 2 ), in particular a hydrogen-powered internal combustion engine.
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