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公開番号2025016380
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2024115513
出願日2024-07-19
発明の名称水素分解装置及びそれを用いた水素分解方法
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 8/0606 20160101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】向上した熱効率を有する水素分解装置を提供すること。
【解決手段】本開示の実施形態に係る水素分解装置は、バッテリから供給された電力により駆動する駆動部と、アンモニアを分解して水素を発生させる反応器と、前記反応器を加熱する加熱部と、前記水素を反応させて前記バッテリ内の電力を供給する燃料電池と、前記反応器内部の温度を測定するセンサ部と、前記センサ部から収集された温度情報を受信する制御部とを含む。前記制御部は、前記バッテリの電力消費量情報を受信し、前記加熱部を駆動する際に予想される予想電力消費量と、前記反応器を駆動する際に予想される予想昇温値とを比較して、前記加熱部の動作を制御するように設定することができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリから供給された電力により駆動する駆動部と、
アンモニアを分解して水素を発生させる反応器と、
前記反応器を加熱する加熱部と、
前記水素を反応させて電力を生成し、生成された電力の少なくとも一部を前記バッテリに供給する燃料電池と、
前記反応器の内部温度情報を測定するセンサ部と、
前記センサ部から伝送された前記内部温度情報を受信する制御部とを含み、
前記制御部は、
前記バッテリの電力消費量情報を受信し、
前記加熱部を駆動する際に予想される予想電力消費量と、前記反応器を駆動する際に予想される予想昇温値とを比較して、前記加熱部の動作を制御するように設定された、水素分解装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記バッテリ内の電力の一部を前記加熱部に提供し、
前記バッテリの電力消費量情報と前記温度情報に基づいて、前記加熱部の動作を制御するように設定された、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項３】
前記加熱部は少なくとも１つの配管を含み、
前記制御部は、前記温度情報に基づいて前記少なくとも１つの配管を含む前記加熱部の動作を制御するように設定された、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項４】
前記反応器は、前記反応器内に注入されるアンモニアの注入量をセンシングする流量計を含み、
前記制御部は、
前記流量計からアンモニアの注入量情報及び注入時間情報を受信し、
前記アンモニアの注入量情報及び前記アンモニアの注入時間情報に基づいてアンモニアの注入速度を演算し、
前記アンモニアの注入速度に基づいて前記予想昇温値を演算するように設定された、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記アンモニアの注入速度に基づいて前記アンモニアの注入加速度を演算し、
前記アンモニアの注入加速度が予め設定された加速度以上である場合、前記加熱部を駆動するように決定する、請求項４に記載の水素分解装置。
【請求項６】
前記加熱部は、
前記反応器内部を貫通するＩ字型の配管構造、前記反応器内部を貫通する螺旋状の配管構造、及び前記反応器外部を取り囲む螺旋状の配管構造のうちの少なくとも１つの構造を含む、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項７】
前記反応器内部にアンモニアを注入するアンモニア注入部をさらに含み、
前記加熱部は、前記アンモニア注入部と隣接して配置され、前記反応器内部に注入されるアンモニアを注入前に加熱する、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項８】
前記加熱部は、
前記バッテリと隣接して配置され、
前記制御部は、前記バッテリの電力消費量の一部を、前記加熱部を駆動する際に予想される予想電力消費量として活用して演算する、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項９】
前記反応器の外部を保温性材質で包む保温装置をさらに含む、請求項１に記載の水素分解装置。
【請求項１０】
アンモニアを分解して水素を発生させる反応器の内部温度を測定するセンサ部から収集された温度情報を受信するステップと、
バッテリの電力消費量情報を受信するステップと、
前記反応器を加熱する加熱部を駆動する際に予想される予想電力消費量と、前記反応器を駆動する際に予想される予想昇温値とを比較して前記加熱部の動作を制御するステップとを含む、水素分解方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素分解装置及びそれを用いた水素分解方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
走行車両の状態に応じてアンモニアの分解量を可変的に運営するにおいて、反応器の温度によってアンモニアの供給量が異なるように制御すれば、反応器の温度変化による反応器内のアンモニア分解率を安定化することができる。
【０００３】
このような負荷追従運転過程において、水素生産量を短時間内に高めるため、反応器内にアンモニアの供給を増加させると、供給されるアンモニアの温度が一般的に常温であるため、反応器内部の温度下降が誘発される。つまり、アンモニアの流量によって温度下降の程度が決定され得る。
【０００４】
反応器の内部温度が一時的に低くなる場合、反応器内部において触媒不活性化や装置全体の性能低下を誘発し得るアンモニア分解率の低下が起こる。これによって、装置内の残留アンモニアの量が増加することがある。残留アンモニアは吸収塔や燃料電池に供給されることによって、装置の全般的な性能低下や予想外の不良を引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の課題の１つは、向上した熱効率を有する水素分解装置を提供することである。
【０００６】
本開示の課題の１つは、向上した熱効率を有する水素分解方法を提供することである。
【０００７】
本開示の解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されなく、言及されないさらに他の課題は、以下の記載から通常の技術者に明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の実施形態に係る水素分解装置は、バッテリから供給された電力により駆動する駆動部と、アンモニアを分解して水素を発生させる反応器と、前記反応器を加熱する加熱部と、前記水素を反応させて前記バッテリ内の電力を供給する燃料電池と、前記反応器内部の温度を測定するセンサ部と、前記センサ部から収集された温度情報を受信する制御部とを含み、前記制御部は、前記バッテリの電力消費量情報を受信し、前記加熱部を駆動する際に予想される予想電力消費量と、前記反応器を駆動する際に予想される予想昇温値とを比較して、前記加熱部の動作を制御するように設定することができる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、前記制御部は、前記バッテリ内の電力の一部を前記加熱部に提供し、前記バッテリの電力消費量情報と前記温度情報に基づいて、前記加熱部の動作を制御するように設定することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、前記加熱部は少なくとも１つの配管を含み、前記制御部は、前記温度情報に基づいて前記少なくとも１つの配管で構成された加熱部の動作を制御するように設定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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