CN116490783A - 用于监控电芯电压的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控燃料电池堆(1)的由膜电极组件(4)和双极板(6)形成的单电芯(3)的电芯电压的设备，该设备为单电芯(3)中的每个单电芯具有一测量装置(7)，该测量装置包括可由测量装置驱动的光学的信号发生器(9)。根据本发明的设备的特征在于，测量装置(7)构造在柔性的电路板上，该电路板与框架式膜电极组件(4、5)的框架(5)相连接，或者构造成框架的一部分。

Description

用于监控电芯电压的设备

技术领域

本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细定义的类型的、用于监控燃料电池堆的由膜电极组件和双极板形成的单电芯的电芯电压的设备。

背景技术

监控燃料电池堆的单电芯的电芯电压在原理上是现有技术中已知的。这常常通过英文术语Cell Voltage Measurement(电芯电压测量)(CVM)来表示或作为缩写。在例如应用在车俩中的燃料电池堆中，这种CVM是相对复杂的、昂贵的并且对结构空间有显著需求。此外，为了能够可靠地进行测量，对于每个燃料电池堆，必须量取通常200至400个单电芯的电触点并且必要时将其引出。此外，整个结构布置在高伏环境中并且必须相应地实施成安全的，例如在绝缘电阻、抗电强度以及蠕变和爬电距离方面。此外，该结构通常在壳体内布置在燃料电池堆周围。由于在此可能因为渗透和泄漏导致氢气聚集，因此必须注意特别的防暴保护。此外，整个结构位于在电化学腐蚀方面高要求的环境中。

为了克服该问题，现在DE 10 2007 015 735 A1提出了一种用于燃料电池堆的光学的电芯电压监控装置。在固定在单电芯的双极板之间的测量装置中，分别布置光学设备以产生被测电压的光学信号。随后，该光学信号以光电耦合器的形式被与相应的信号源相关联的传感器或探测器接收，以由此将在燃料电池堆内检测到的单电芯的电压的测量值传输到燃料电池堆的外部环境中。在此，可以使用高分辨率的探测器，其中，可以通过使用反光镜减少探测器的数量。

该结构始终还是相对高成本且复杂的，尤其是由于布置在双极板之间并且连结在双极板处。此外，需要高分辨率的探测器以用于进行信号处理，该探测器一方面易故障并且另一方面复杂且昂贵。

发明内容

现在，在此本发明的目的在于，给出改善的根据权利要求1的前序部分所述的用于监控电芯电压的设备，该设备有利地改进所述现有技术。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1中、在此尤其是权利要求1的特征部分中的特征的设备实现。由从属权利要求中得到根据本发明的设备的有利的设计方案和改进方案。

与在开头所述的现有技术中阐述的相似地，根据本发明的设备规定，为每个单电芯分配具有光学的信号发生器的测量装置。现在根据本发明，测量装置构造在柔性的电路板上，该电路板与框架式膜电极组件、即所谓的MEFA(Membrane Electrode FramedAssembly(膜电极框架组件))的框架相连接，或者构造成该框架的一部分。在当今的燃料电池堆中，MEFA起到非常决定性的作用。在制造电极、催化涂覆的膜片和气体渗透层时，该结构便已完成，随后使该结构例如配备自己的密封件，并且随后当堆垛燃料电池堆时作为SMEFA插入两个双极板之间。该备选方案规定，密封件相应地与双极板相连接或者原则上也在堆垛期间被插入。尽管如此，柔性的电路板在框架的区域中极为简单且有效，并且也可形成框架的一部分。这种电路板可以包括不同的功能性，在根据本发明的结构中，至少包括测量装置，该测量装置具有可由其驱动/驱控的光学信号发生器。

由此，该结构极为简单并且在装配中非常高效。在此，柔性的电路板在燃料电池堆内几乎不需要被其它部件占用的结构空间，从而用于监控单电芯的电芯电压的设备可以构造成对结构空间近似中性的。此外，通过使用如在原理上从现有技术中已知的、与至少一个光电耦合器形式的光学传感器共同作用的光学的信号发生器，可以毫无困难地满足对电安全性和防暴保护的要求。

按照根据本发明的设备的极其适宜的改进方案，测量装置在此可以通过柔性的导体和/或尤其优选地通过弹簧触点与两个相邻的双极板电连接。这种通过在具有测量装置的柔性的电路板与双极板之间形成导体回路的柔性导体实现的连结是相应简单的，并且允许在运行中不可避免的燃料电池堆的长度变长(这可以是由于压力和/或温度变化引起的)。在测量装置或配备有测量装置的柔性的电路板与相邻的双极板之间使用弹簧触点也允许相似情况。此外，具有弹簧触点的变型方案在装配中也尤其简单，因为不必专门关注测量装置的触点接通，而是该触点接通在堆垛燃料电池堆的元件时本来就会自动地建立，而在使用柔性导体时还必须连结、例如钎焊该测量装置。

在此，测量装置自身可以以已知的方式构造。按照根据本发明的设备的尤其适宜的设计方案，测量装置在每种情况中都包括升压斩波器。现在，这种升压斩波器能够相应地提高单电芯的相对较低的电压，以便有效地驱动光学的信号发生器，光学的信号发生器例如可以包括一个或多个LED。在此，由相应的电芯自身进行功率供给，从而不需要在该结构的连结方面的其它措施。

在此，在每个单电芯中，作为用于测量装置的物理输入参数的电芯电压在0至典型的1.23V之间。通过相应的升压斩波器(其优选地构造成集成电路的一部分)，以及通过作为节拍或频率发生器的振荡电路，可以通过作为DC/DC升压斩波器的升压斩波器将通常高于0.6V的电芯电压相应地提高，例如提高到2.4V至4V的电压水平，以便由此相应地驱动光学的信号发生器的LED、尤其是多色LED或不同亮度、颜色、闪烁频率等的多个LED，其中，所有这些可以用于例如通过CCD或CIS传感器无接触地接收被监控的单电芯的电压，并且进行相应的评估用以控制燃料电池堆。

在此，按照根据本发明的设备的非常有利的改进方案，光学的信号发生器以这样的方式构造，即，光学的信号发生器可被测量装置在不同的状态中驱动，其中，可驱动性优选地包括四个不同的状态。这些状态中的第一状态(并且在理想情况中这是正常状态)可以是，光学的信号发生器保持切断。即，如果光学信号不是激活的，则电芯在预设的理论范围内工作。如果出现例如电压过低(这通常称为Low Cell)、电压过高(High Cell)的问题，或更严重地，出现单电芯的极性反转(Cell Reversal)，则通过测量装置相应地激活光学的信号发生器。在运行中，用于Low Cell的典型的电压小于单电芯的600mV，High Cell的电压大于约825mV。当单电芯提供-10mV至-800mV的电压、大多为约-600mV的电压时，存在CellReversal。

因此，被激活的光学的信号发生器显示出与相应的单电芯相关的并且由此实际上与包括单电芯的燃料电池堆相关的问题。在理想情况中，通过光学的信号发生器在接通的状态中的至少两个不同的状态，还可看出区别，从而借助光学的信号发生器可以看出，单电芯是否正常工作(即光学的信号发生器被切断)，光学的信号发生器是否因为电芯提供过高或过低的电压而接通，或者光学的信号发生器是否因为单电芯相反地具有其极性(这通常也称为Cell Reversal)而接通。在此，Cell Reversal是应指示的最重要的状态，然后是LowCell。过高的电压(通常也称为High Cell)是最不危险的状态。

因此，最简单的情况是不管是什么问题仅指示出有问题，然后是将问题区分成Cell Reversal和其它问题，从而即将High Cell和Low Cell归结为同一状态，或者尤其优选地，当在成本和结构空间方面可简单实现时，明确地指示出所有三种状态。

在此，为了示出各个状态，可使用不同的本身已知的可行方案。例如，在光学的信号发生器的一个或多个单色的光源时，可以使用不同的闪烁频率等来区分状态。但尤其优选地，可以使用不同的颜色。

按照根据本发明的设备的极其适宜的设计方案，在此可以规定，每个测量装置的光学的信号发生器通过一个发光二极管(LED)形成，发光二极管可以发射出至少两种、优选地三种光颜色。即，发光二极管尤其是可以构造成所谓的多色LED。于是，视状态而定，多色LED可以保持切断，这相应于单电芯的正常状态，或者可以发射第一颜色、例如白色，这相应于单电芯的电压变低，或者可以发射例如红色，这相应于单电芯的极性的反转。可选地，例如蓝色可以表示单电芯的电压过高。

替代于此的设计方案也可以规定，每个测量装置的光学的信号发生器具有至少两个发光二极管。在此，光学的信号发生器的两个或优选三个发光二极管可以发射二者相同的颜色，但这需要通过两个不同的光学传感器进行评估，或者按照根据本发明的设备的尤其适宜的改进方案，发光二极管也可以发射不同的颜色。在这种情况中，如果光学传感器具有相应的电子评估装置，该电子评估装置例如通过对接收到的信号进行傅里叶分析，当在光学的信号发生器中使用多色LED时可以区分所产生的不同光颜色，则唯一的光学传感器基本上是足够的。

即，通过多个分开地构造的LED，也可简单地且有效地产生不同的光颜色，视要求而定，这可能是比使用较复杂的多色二极管更简单且更成本适宜的变型方案，但是需要用于多个发光二极管的结构空间，从而视情况而定，这种或其它变型方案可以是有利的。

尽管有这两种变型方案，但最终还是产生这样的光，即：光优选地通过在接通的状态中的不同颜色提示相应的单电芯的不同问题。现在，在此可行的是，利用相应的光学传感器，在多个测量装置的每个单个光学信号发生器处单独地或者以在开头所述的现有技术中示出的方式，通过反光镜和高分辨率的传感器相应地扫描/查询。但在实践中，燃料电池堆的单电芯中的哪一个引起相应的问题常常是无所谓的，因为通常必须以涉及整个燃料电池堆的响应进行应对，或者例如必须整体地切断燃料电池堆以避免进一步的损坏，因为在实践中不可能切断单电芯。

因此，根据本发明的设备的极其适宜的并且成本高效的改进方案规定，燃料电池堆的所有光学信号发生器的信号通过至少一个光导体与至少一个光学传感器相连接。因此，本发明的尤其适宜的设计方案可以规定，使用光导体。现在，原则上，单个的光学的信号发生器的每个单个的发光二极管或每个光源可以设有自己的光导体，该光导体将光引导向共同的光学传感器或者引导向小数量的光学传感器。但是，尤其简单且有效的结构是，使用至少一个条带形的光导体，确切的说以如下方式，即：按照根据本发明的设备的有利的设计方案，光学的信号发生器将其光耦合到/射入到条带形的光导体的其中一个纵向侧中，并且至少一个光学传感器布置在该条带形的光导体的端侧中的至少一个端侧处。

例如在堆垛方向上沿着燃料电池堆伸延的、并且每个测量装置的光学的信号发生器对于被激活的情况在其中调整光的唯一的光导体可以足够用于例如利用唯一的光学传感器同时驱动所有信号发生器。于是，通过这样的光导体，因此可以通过这一个光学传感器识别电池堆内部的问题。如果响应是切断电池堆，那么这完全足够并且允许显著降低目前为止用于单电芯电压监控的成本。

根据本构思的极其适宜的改进方案，在此可以为光学传感器分配电子评估装置，电子评估装置被设定成区分颜色。当红色光以相应的程度出现时，例如可以通过对由光学传感器接收的数据进行傅里叶分析，滤除该红色光。由此，也可以通过多个单电芯的唯一的传感器并且必要时通过多个主动的光学的信号发生器探测，单电芯中的一个或所有是否存在“Low Cell”或“High Cell”问题，或者是否其中一个或多个具有极性反转的问题。

在此，不仅在唯一的可以产生不同颜色的多色LED的情况下，而且在使用多个不同颜色的LED(这两者都将其光射入同一个光导体中)时，都实现这种功能。

一种具有至少两个单独的、具有优选不同的光颜色的LED的变型方案的备选的设计方案此外可以规定，存在至少两个例如平行地布置的条带形的光导体，而光学的信号发生器的各个LED同样例如并排地且横行于堆垛方向错开地布置。于是，通过两个或三个沿着电池堆伸延的光导体，一方面可以将一个LED的光并且另一方面可以将另一LED的光有目的地传导到电池堆的其中一个端部的区域中。随后，通过每个光导体的传感器，所述一个LED或所述另一LED由此在没有复杂的软件分析的情况下，可以探测所述一种或另一状态、即至少一个Low Cell、High Cell的存在或至少一个在其极性中反转的电芯的存在。

视单电芯的数量和燃料电池堆的长度而定，在此必要时也可以有利的是并且这对于以上阐述的具有条带形的光导体的设计变型方案可行的是，在燃料电池堆的端部中的每个端部处，即在光导体的两个端侧处，分别布置光学传感器，以由此在光学传感器的区域中光输出低的情况中提高可靠性。

附图说明

从参考附图详细示出的实施例中也得到根据本发明的设备的其它有利的设计方案。

其中：

图1示出了燃料电池堆的示意图；

图2示出了具有根据本发明的设备的燃料电池堆的局部；

图3示出了与图1相似的图，其具有根据本发明的设备的尤其有利的设计方案；

图4借助第一可能的实施方式的设备和燃料电池堆的局部示出了根据本发明的设备的一种可能的设计方案的图示；

图5借助第二可能的实施方式的设备和燃料电池堆的局部示出了根据本发明的设备的一种可能的设计方案的图示；

图6根据第三可能的实施方式的设备和燃料电池堆的局部示出了根据本发明的设备的一种可能的设计方案的图示；以及

图7根据第四可能的实施方式的设备和燃料电池堆的局部示出了根据本发明的设备的一种可能的设计方案的图示。

具体实施方式

在图1的图示中非常概括地示出了以1表示的燃料电池堆。在此，在两个分别以2表示的端板之间，存在多个以3表示的单电芯，其中在此一方面未示出所有单电芯并且另一方面不是所有示出的单电芯都设有附图标记。这种燃料电池堆1结构对于本领域技术人员来说是已知的。在此示出的燃料电池堆1是具有PEM单电芯、即具有催化涂覆的质子传导膜的电芯的低温燃料电池。

在图2的图示中，以放大图示出了燃料电池堆的局部。在此示出的中间的单电芯3(仅仅示出了其上部分)包括所谓的膜电极组件4，膜电极组件一方面包括催化涂覆的膜片并且另一方面包括气体扩散层和电极。在此，膜电极组件与框架5粘接在一起。该结构也称为框架式膜电极组件或膜电极框架组件(MEFA)。在此，MEFA 4、5可以配备有自己的密封件，该密封件在此未示出。于是，这种结构也称为SMEFA。替代地，密封件也可以在堆垛时装入，或者布置在分别与MEFA 4、5相邻地布置的双极板6中。在此，在图2的图示中示出了双极板6中的两个。双极板在其一侧上具有在此未示出的用于将含氢气体分配到两个相邻的单电芯上的流动场，在另一侧上具有在此未示出的用于将含氧气体分配到两个相邻的单电芯上的流动场。典型地，在双极板之间在双极板6的内部中布置有用于冷却介质的流动场。所有这些对于燃料电池的本领域技术人员来说都是已知的。双极板6不仅可以制成金属的，而且可以由配备有导电填料的塑料或由导电地涂敷的塑料材料制成。所有这些对于本发明不是最重要，从而不再详细阐述。

与框架5相连接地或者作为框架5的一部分，在此构造这里未示出的柔性的电路板，该电路板载有以7表示的测量装置，该测量装置在此在框架5上示出。测量装置7包括不同的构件、例如升压斩波器和用于检测单电芯3的电压的装置，测量装置与该单电芯的框架5相连接。优选地通过弹性的电触点8，布置在与框架5相连接的或通过框架5构成的柔性电路板上的测量装置7与两个与测量装置相邻的双极板6电接触，确切的说在一侧上与相应的双极板6的正的表面接触并且在另一侧上与相应的双极板6的负的表面接触。由此，通过测量装置7可以监控燃料电池堆1的与该测量装置相关联的单电芯3的电压。

现在，对于燃料电池堆1的运行重要的是，在电压中区分出不同的状态。这一方面是正常状态、具有降低的电芯电压的状态(其称为“Low Cell”)、具有升高的电压的状态(其称为“High Cell”)、以及其中发生单电芯3极性反转的状态。该状态常常也以英文术语“Cell Reversal”表示。现在，对于驱动燃料电池堆1具有决定性意义的是，是燃料电池堆的所有单电芯3都正常工作，还是单电芯中的一个或多个具有以上所述的危险状态中的一种，其中，状态Low Cells和High Cells不像状态Cell Reversal那样危险。

现在，测量装置7可以检测这些状态。与在传统地构造的用于监控燃料电池堆1的单电芯3的电压的装置不同地，以这里阐述的方式集成在框架5上的测量装置7具有的优点是，测量装置在制造电芯时被直接一起安装而不是事后安装且必须被单独地电接触。为了在由于从燃料电池堆1中可能的氢泄漏而引起的爆炸保护方面危险的范围内也可靠地给出信号，测量装置7具有光学的信号发生器9。现在，该光学的信号发生器9尤其是可以相应地示出单电芯3的电压的以上所述的状态，例如，在电压正常时信号发生器保持切断并且在最简单的情况中在其它状态之一中发光。

于是，对光学的信号发生器的信号的检测和评估原则上可以以从现有技术中已知的方式方法例如通过一系列探测器或使光转向到高分辨率的探测器来实现。所有这些原则上都是可设想的，但在所需的结构空间和成本方面的消耗相对高。尤其是在车辆应用中，如果已知燃料电池堆1的单电芯3中的至少一个具有相应的问题，在此常常就足够了。在这种情况中，必须通过切断整个燃料电池堆1或者通过相应地改变其介质供给进行响应，虽然存在疑惑。

现在，在图3的图示中，与图1中相似地借助燃料电池堆1相应地示出了该结构的最简单的变型方案。所示出的单电芯3分别具有测量装置7，该测量装置具有光学的信号发生器9。光导体10在堆垛方向s上沿着整个燃料电池堆1延伸，确切的说，所有单电芯3的所有测量装置7的光学的信号发生器9将其光侧向地耦合到光导体10的纵向侧中，该光导体被构造成横截面形状例如呈方形的、条带形的光导体。现在，在至少一个端侧处或可选地在两个端侧处，确切的说优选地在端侧的如下区域中布置光学传感器11，即：该区域面对燃料电池堆1的端板2或在端板的区域中结束。原则上，一个光学传感器11就足够。但在单电芯3的数量相应高并且由此燃料电池堆1在堆垛方向s的方向上的长度大时，有利的是，在第二端板2的区域中同时设置另一可选的光学传感器11，以便由此在如下情况中也获得可靠的结果，即：在该情况中，仅仅一个单电芯3通过其测量装置7的光学的信号发生器9产生信号，该信号沿着堆垛方向s距离仅仅一个光学传感器11相对较远并且因此不能可靠地被该光学传感器探测到。

如以上已经阐述的那样，现在有利的是，已知是否通过光学传感器11识别出了LowCell问题、High Cell问题和/或Cell Reversal问题。对此，原则上存在不同的方案，这些方案在以下图4至图7中的图示中相应地示出和解释。在此，分别示出了端板2中的一个以及三个单电芯3及其测量装置7的局部。

在图4所示的情况中，测量装置7中的每个测量装置在此具有发光二极管12作为光学的信号发生器9。发光二极管12被构造成可以显示不同颜色的多色LED。在相应的单电芯3电压正常时，发光二极管保持切断。在Low Cell时，发光二极管发射出第一颜色、例如黄色，在High Cell时，发光二极管发射出第二颜色、例如蓝色，而在电芯的极性反转、即CellReversal时，发光二极管发射出第三颜色、例如红色。现在，通过所述一个或可选地两个布置在两个端板2处的光学传感器11接收所发射出的并且由光导体10收集并被引导到传感器11的区域中的光，并且相应地由电子评估装置13进行评估。在该电子评估装置13中，尤其是可以进行傅里叶分析，以便分析在由传感器11检测到的光中的不同的光颜色。如果光仅仅是单色的，例如存在为黄光，则可以通过电子评估装置13报告一个或多个Low Cell问题。如果光仅仅包括红光，可以相应地报告一个或多个Cell Reversal问题。如果光仅仅包含蓝光，可以报告一个或多个High Cell问题。如果光包含所有三种光颜色，则此时也可以相应地报告：不仅存在Low Cell而且存在Cell Reversal。在硬件方面，这需要多色LED 12，并且在软件方面需要在电子评估装置13中的相应的评估。

代替不同的光颜色或原则上也可作为其补充，在此也可使用不同的闪烁频率或闪烁顺序、即确定的闪烁图案的序列，以便可通过至少一个光学传感器11检测燃料电池堆1中单电芯3中的至少一个单电芯的不同状态。

可如下改变该结构，即，可以完全省去多色LED 12。现在，在原则上与图4中的图示相似地理解的图5中的结构，为光学的信号发生器9中的每一个设置例如两个不同的发光二极管14、15。必要时，在现有结构空间足够时，这可以是相对于使用多色LED成本更适宜的变型方案。在这种变型方案中，两个不同颜色的LED 14、15以与以上阐述的相同的方式将其光耦合到光导体10中。随后，相似地通过至少一个传感器11进行检测并且在电子评估装置13中进行评估。因此，算上状态“切断”，在此示例性地示出的两个不同的LED 14、15总共可以示出三种状态。这例如可以是两个LED 14、15都切断的正常功能，可以是LED中的一个、例如LED 14被接通的High Cell或Low Cell问题，可以是例如LED 15被接通的Cell Reversal问题。当然，该结构也可相应地扩展成具有第三LED，以便由此在该结构中，在到达至少一个光学传感器11处的信号中还可以区分出High Cell状态和Low Cell状态。

此外，在图6的图示中示出了另一变型方案。代替例如在堆垛方向上相邻地在测量装置7中的每个测量装置中布置LED 14、15作为光学的信号发生器，也可以横向于堆垛方向错开地布置LED 14、15，确切的说，如可在图6的图示中看出的那样，LED 14、15将其光耦合到两个平行地伸延的光导体10、16中。在此，LED可以是不同颜色的，但是也可以纯使用相同颜色的LED。在这种情况中，在图6的图示中在上方示出的LED 14对于其被激活的情况例如指示出Low Cell或High Cell，光学的信号发生器9的在图6的图示中在第二光导体16的区域中布置在下方的LED 15指示出Cell Reversal。于是，通过光学传感器11可以以已知的方式，在不需要在光颜色方面进一步评估的情况下，直接指示出Low Cell问题，并且传输给相应的控制装置；与此对应地，通过在另一光导体16的端侧处的光学传感器17指示出一个或多个Cell Reversal的问题。

现在，如以上在原理上已经阐述过的那样，这种在图6中示出的结构也可在两个LED 14、15之外还扩展出第三LED 18，并且在这种情况中，也相应地扩展出另一光导体19和另一光学传感器20。这在图7的图中相应地示出，图7在其它方面理解成与图4至图6的图示相似。于是，通过该结构，可在光导体10、16、19中的每个单个光导体中分别相应地指示出其中一个感兴趣的状态。

总地来说，该结构在所有变型方案中都极为简单并且通过很少的光学传感器11、17、20就能实现，这些光学传感器自身仅须识别光的存在以及必要时识别光颜色，并且对这些光学传感器没有例如在高的像素分辨率等方面的高要求。

这些结构原则上适合用于任意类型的燃料电池堆1，尤其是适用于PEM燃料电池。这些结构尤其适宜用于这种类型的燃料电池堆1的车辆应用，因为在此一方面满足结构空间限制方面的情况，并且另一方面满足在装配和制造燃料电池堆1时非常高的成本压力方面的情况。

在所阐述的可行的实施变型方案中的用于监控电芯电压的设备非常理想地实现了这一点。

Claims (11)

1.一种用于监控燃料电池堆(1)的单电芯(3)的电芯电压的设备，所述单电芯包括膜电极组件(4)和双极板(6)，所述设备为单电芯(3)中的每个单电芯具有一测量装置(7)，该测量装置包括可由该测量装置驱动的光学的信号发生器(9)，其特征在于，测量装置(7)构造在柔性的电路板上，所述电路板与框架式膜电极组件(4、5)的框架(5)相连接，或者构造成所述框架的一部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，测量装置(7)通过柔性的导体元件和/或弹簧触点(8)与两个相邻的双极板(6)导电连接。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，测量装置(7)包括升压斩波器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，光学的信号发生器(9)被构造为，使得光学的信号发生器能被测量装置(7)以至少三种不同的状态驱动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，每个测量装置(7)的光学的信号发生器(9)由一个发光二极管(12)形成，所述发光二极管被设置成以至少两种光颜色发射出光。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，每个测量装置(7)的光学的信号发生器(9)由至少两个发光二极管(14、15、18)形成。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，每个光学的信号发生器(9)的所述至少两个发光二极管(14、15、18)产生不同的光颜色。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所有测量装置(7)的光学的信号发生器(9)通过至少一个光导体(10、16、19)与至少一个光学传感器(11)相连接。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，设有用于评估所述至少一个传感器(11)的数据的电子评估装置(13)，所述电子评估装置被设置成，就是否出现确定的颜色和/或闪烁频率方面评估所检测的信号。

10.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，设有两个光导体(10、16、19)，所述两个光导体将所有光学的信号发生器(9)的至少两个发光二极管分别单独地与各自的至少一个光学传感器(11、17、20)相连接。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，至少一个光导体(10、16、19)由条带形的导光的材料形成，所述材料布置成，使得光学的信号发生器(9)将其光耦合到纵向侧中的一个纵向侧中，其中，所述至少一个光学传感器(11、17、20)布置在光导体(10、16、19)的至少一个端侧处。