Från Delft till Monaco på flytande vätgas
Inför säsongen 2025/2026 satte TU Delft Hydro Motion Team som mål att bygga sin första racingbåt som drivs med flytande vätgas (LH₂), med ambitionen att delta i Monaco Energy Boat Challenge.
Studentteamet utvecklar båtar som drivs med hållbara energitekniker och testar dem i internationella tävlingar. Efter att tidigare ha arbetat med vätgas i gasform gick teamet över till flytande vätgas på grund av dess högre energidensitet och den möjlighet det ger att lagra mer energi inom det begränsade utrymmet ombord.
Övergången innebar också en ny teknisk utmaning: flytande vätgas måste lagras vid kryogena temperaturer.
Att transportera flytande vätgas
Båtens tank för flytande vätgas kyls passivt. När värme gradvis tränger in i tanken förångas en del av den flytande vätgasen och bildar boil-off-gas. Detta ökar trycket i tanken.
Normalt kan överskott av boil-off-gas ventileras med jämna mellanrum. För Hydro Motion Team var situationen dock mer komplicerad. Flytande vätgas är inte allmänt tillgänglig, vilket innebar att båten behövde transporteras från Nederländerna mot Monaco med vätgasen redan lagrad i tanken. Att ventilera ut vätgas under transport är inget som utan vidare kan göras var som helst.
Teamet utvecklade därför ett boil-off-system där ett litet, kontinuerligt vätgasflöde leds till en sekundär bränslecell. I stället för att helt enkelt släppa ut vätgasen kan bränslecellen omvandla den till potentiellt användbar elektrisk energi samtidigt som systemet hjälper till att hantera det ökande trycket i tanken.
Tryckövervakning blev därför en viktig del av denna systemarkitektur.
Två tryckpunkter, två mätområden
Teamet behövde vätgaskompatibla trycktransmittrar som kunde integreras i den befintliga mätinfrastrukturen. En analog utgång föredrogs för att trycksignalerna enkelt skulle kunna integreras i den elektronik som redan hade utvecklats för båten.
Två AGS4200 vätgaskompatibla industriella trycktransmittrar valdes ut.
En AGS4200H01.6AB med mätområdet 0–1,6 bar och 4–20 mA-utgång övervakar inloppstrycket till den lilla bränslecellen för boil-off-systemet. Teamet använder mätningen för att upptäcka tryck utanför det normala driftområdet, vilket kan indikera ett fel och göra det möjligt att stänga av systemet.
En andra AGS4200H0025AB med mätområdet 0–25 bar och 4–20 mA-utgång installerades vid inloppet till den huvudsakliga bränslecellen som driver båten. Där utför den samma övervakningsfunktion vid ett högre drifttryck.
De två transmittrarna utför alltså liknande uppgifter på olika platser i vätgassystemet, med mätområden som valts utifrån förhållandena vid respektive mätpunkt.
Integrerade i vätgassystemet
Båda trycktransmittrarna integrerades direkt i vätgasledningarna med hjälp av T-kopplingar och standardiserade gängade anslutningar.
På den elektriska sidan anslöts sensorerna till vattentäta kablar som ledde till tätade elektronikkapslingar. Inuti dessa kapslingar bearbetades signalerna av kretskort som Hydro Motion Team själva hade konstruerat och monterat.
4–20 mA-signalerna omvandlades i programvaran till tryckvärden utifrån sensorns egenskaper. För transmittern vid inloppet till boil-off-bränslecellen jämförde teamet även den elektroniska tryckavläsningen med en mekanisk tryckindikator installerad på samma ledning.
Från sensorsignaler till användbara data
Under driftsättningen identifierade teamet små linjära avvikelser som härrörde från den egna modulära elektroniken för sensoravläsning. Eftersom dessa kretskort är konstruerade för att stödja flera olika sensorstandarder var sådana avvikelser förväntade.
I stället för att ändra trycktransmittern justerade teamet konverteringsparametrarna i programvaran tills den elektroniska avläsningen överensstämde med referenstryckindikatorn.
Detta illustrerar en viktig del av integrationen av mätsystem: tillförlitliga tryckdata beror inte bara på att rätt sensor väljs, utan också på förståelsen för hela mätkedjan, från sensorns utsignal till elektronik och programvara.
Teknisk support från val till leverans
Att hitta lämpliga komponenter för ett system med flytande vätgas innebar att flera krav behövde kombineras: vätgaskompatibilitet, lämpliga tryckområden och en utsignal som kunde integreras i teamets befintliga elektronik.
Althen hjälpte Hydro Motion Team att gå igenom tillgängliga alternativ och datablad för trycksensorer för att identifiera transmittrar som motsvarade systemkraven. Enligt teamet var den efterföljande beställningsprocessen smidig och sensorerna levererades inom den förväntade tidsramen.
Genom att kombinera vätgaskompatibel tryckmätning med sin egen elektronik och styrarkitektur kunde TU Delft Hydro Motion Team integrera tryckövervakning vid två viktiga punkter i ett ambitiöst framdrivningssystem med flytande vätgas.
Projekthöjdpunkter
- Applikation: Racingbåt driven med flytande vätgas
- Kund: TU Delft Hydro Motion Team
- Evenemang: Monaco Energy Boat Challenge 2026
- Mätning: Övervakning av vätgastryck
- Sensor 1: AGS4200H01.6AB
- Tryckområde: 0–1,6 bar
- Sensor 2: AGS4200H0025AB
- Tryckområde: 0–25 bar
- Utgång: 4–20 mA
- Integration: Vätgasledningar, kundanpassad elektronik och programvara
- Althens bidrag: Sensorval och sponsring
Diskutera din vätgasapplikation
Letar du efter tillförlitlig tryckmätning för din vätgasapplikation?
Tryckövervakning för vätgassystem
Produkt som används i denna applikation
AGS4200H Hydrogen Compatible Pressure Transducer
- Compatible for use within Hydrogen based environment
- Measuring range: 0 - 0,5 to 0 - 1.500 bar
- ± 0.25% accuracy, optional ± 0.1%