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公開番号2025016340
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2024062055
出願日2024-04-08
発明の名称アンモニア燃料電池の車両制御装置及びその制御方法
出願人エスケーイノベーションカンパニーリミテッド,SK INNOVATION CO.,LTD.
代理人個人,個人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アンモニア燃料電池が搭載された車両の走行時、クラッカーのアンモニア分解率を安定化させ、残留アンモニアを最小限に抑えるために、走行情報及びバッテリ情報のうちの少なくとも1つを用いてアンモニア燃料電池システムを制御することができるアンモニア燃料電池の車両制御装置を提供すること。
【解決手段】本開示は、アンモニア燃料電池の車両制御装置及び方法に関するものであり、アンモニアをアンモニアタンクに貯蔵し、前記アンモニアタンクに貯蔵された前記アンモニアを水素に分解し、クラッカーに供給されるアンモニア供給量と前記クラッカーの条件のうちの少なくとも1つを制御し、走行情報とバッテリ情報のうちの少なくとも1つに基づいて予想水素消費量を計算し、計算された前記予想水素消費量に基づいて、前記アンモニア供給量及び前記クラッカーの条件のうちの少なくとも1つを制御することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニア燃料電池の車両制御装置において、
アンモニアを貯蔵するアンモニアタンクと、
前記アンモニアタンクに貯蔵された前記アンモニアを水素に分解するクラッカーと、
前記クラッカーに供給されるアンモニア供給量と前記クラッカーの条件のうちの少なくとも１つを制御する装置制御機とを含み、
前記装置制御機は、
走行情報とバッテリ情報のうちの少なくとも１つに基づいて予想水素消費量を計算し、
計算された前記予想水素消費量に基づいて、前記アンモニア供給量及び前記クラッカーの条件のうちの少なくとも１つを制御する、
アンモニア燃料電池の車両制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記装置制御機は、
予想水素消費量算出部と、アンモニア供給量制御部と、クラッカー条件制御部とを含む、請求項１に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行情報は、
都市走行区間情報と、高速道路走行区間情報と、交通渋滞情報とを含み、
前記予想水素消費量算出部は
都市走行区間情報、高速道路走行区間情報、及び交通渋滞情報のうちの少なくとも１つに基づいて予想水素消費量を計算する、請求項２に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項４】
前記アンモニア供給量制御部は、
計算された予想水素供給量を確保するために必要なアンモニア供給量を計算し、
計算された前記アンモニア供給量が前記クラッカーに供給され得るように、配管及びバルブのうちの少なくとも１つを制御する、請求項２に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項５】
前記クラッカー条件制御部は、
前記クラッカー内でアンモニアが水素に分解される量が前記予想水素消費量を超過しないようにクラッカー内部の条件を制御する、請求項２に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項６】
前記予想水素消費量算出部は、
前記走行情報及び前記バッテリ情報のうちの少なくとも１つを所定周期間隔で確認し、
前記走行情報及び前記バッテリ情報のうちの少なくとも１つに基づいて予想水素消費量をアップデートする、請求項２に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項７】
グラフィックイメージをディスプレイするディスプレイをさらに含み、
前記装置制御機は、
ユーザがアンモニア供給量を自動制御あるいは手動制御を選択することができるアイコンを前記ディスプレイにディスプレイし、
自動制御入力を受信すると、前記アンモニア供給量を自動的に制御し、
手動制御入力を受信すると、ユーザからの入力に応じて前記アンモニア供給量を制御する、請求項１に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項８】
前記アンモニアタンクの内部状態情報をセンシングする入力部をさらに含み、
前記装置制御機は、
前記走行情報、前記バッテリ情報、及びセンシングされた前記内部状態情報のうちの少なくとも１つに基づいて予想水素消費量を計算する、請求項１に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項９】
前記内部状態情報は、
前記アンモニアタンクの温度、圧力、湿度のうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載のアンモニア燃料電池の車両制御装置。
【請求項１０】
アンモニア燃料電池の車両制御装置が行うアンモニア燃料電池の車両制御方法において、
アンモニアをアンモニアタンクに貯蔵するステップと、
前記アンモニアタンクに貯蔵された前記アンモニアを水素に分解するステップと、
クラッカーに供給されるアンモニア供給量と前記クラッカーの条件のうちの少なくとも１つを制御するステップと、
走行情報とバッテリ情報のうちの少なくとも１つに基づいて予想水素消費量を計算するステップと、
計算された前記予想水素消費量に基づいて、前記アンモニア供給量及び前記クラッカーの条件のうちの少なくとも１つを制御するステップとを含む、
アンモニア燃料電池の車両制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンモニア燃料電池の車両制御装置及びその制御方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、従来のガソリンを用いた車両が、他の燃料を用いた車両に代替されている傾向である。他の燃料の中で、アンモニア燃料電池の輸送手段が脚光を浴びている。アンモニア基盤の燃料電池は、アンモニアを水素に改質して燃料として供給し、電気と熱を生成する装置である。液化したアンモニアは水素と窒素の化合物であり、輸送と保管が容易で炭素排出が少ないため、環境にやさしいエネルギー源として脚光を浴びている。エネルギー密度が高く環境にやさしいアンモニア燃料を使用して改質システムを活性化することが、炭素中立社会に向かう過渡期的な代案であるという評価が出ている。
【０００３】
最近では、さらに発展したアンモニア燃料電池に関する技術が開発された。多くの企業はこれまでアンモニアを水素に変える技術を充電所などの大規模設備に適用する方式で開発してきた。
【０００４】
ところが、従来の技術は、主に単純にアンモニアを水素に変える方法のみに集中しており、アンモニアを水素に変えるためには非常に高い温度が必要な上、付加装置も多くて、大型設備が必要となってしまう。また、車両の状態、車両の走行情報及び車両のバッテリ情報に対する分析が不十分であり、最適な予想水素消費量を計算することができず、水素が過剰に消費される問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の一側面によると、アンモニア燃料電池が搭載された車両の走行時、クラッカーのアンモニア分解率を安定化させ、残留アンモニアを最小限に抑えるために、走行情報及びバッテリ情報のうちの少なくとも１つを用いてアンモニア燃料電池システムを制御することができるアンモニア燃料電池の車両制御装置を提供することができる。
【０００６】
本開示の一側面によると、走行情報及びバッテリ情報のうちの少なくとも１つに基づいて車両運行に必要な水素消費量を計算し、予測された水素消費量に応じて制御するアンモニア燃料電池の車両制御装置を提供することができる。
【０００７】
本開示の一側面によると、アンモニア燃料電池が搭載された車両の走行時に必要なだけ水素を生産することができ、これは、バッテリ効率を向上させることができるため、環境に貢献することができ、クリーンエネルギーの生産が可能である。
【０００８】
本開示の一側面によると、クラッカーに供給されるアンモニア供給量を最適量に制御することによって、不要なアンモニアが供給されてバッテリが過充電されたり、残留アンモニアが発生したりすることを防止できるため、環境に貢献することができ、クリーンエネルギーの生産が可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一実施形態に係るアンモニア燃料電池の車両制御装置は、アンモニアを貯蔵するアンモニアタンクと、前記アンモニアタンクに貯蔵された前記アンモニアを水素に分解するクラッカーと、前記クラッカーに供給されるアンモニア供給量と前記クラッカーの条件のうちの少なくとも１つを制御する装置制御機とを含み、前記装置制御機は、走行情報とバッテリ情報のうちの少なくとも１つに基づいて予想水素消費量を計算し、計算された前記予想水素消費量に基づいて、前記アンモニア供給量及び前記クラッカーの条件のうちの少なくとも１つを制御することができる。
【００１０】
一実施形態によると、前記装置制御機は、予想水素消費量算出部と、アンモニア供給量制御部と、クラッカー条件制御部とを含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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