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公開番号2025076380
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2024189995
出願日2024-10-29
発明の名称多燃料エンジンのためのアンモニアクラッキング
出願人カミンズパワージェネレイションインコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人
主分類F02D 19/00 20060101AFI20250508BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】多燃料エンジンとの使用のためのシステム、デバイス、方法、およびコンピュータ読み取り可能保存媒体を提供する。
【解決手段】車両が、分解されたガス混合物を受け入れるためのエンジンを備える。車両の分解器が、アンモニアおよびエネルギーを受け入れ、水素ガスおよび窒素ガスを形成するためにアンモニアを分解し、水素ガスをエンジンへと搬送することができる。車両のための制御装置が、車両についての所定経路を受信することができる。制御装置は、所定経路に基づいて車両の将来の負荷要求を予測することができる。制御装置は、将来の負荷要求に基づいて、分解器に送達されるアンモニアの流量を調整することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
分解されたガス混合物を受け入れるように構成されるエンジンと、
分解器であって、
アンモニア保存容器からアンモニアを受け入れ、エネルギー源からエネルギーを受け入れることと、
水素ガスおよび窒素ガスを含む分解されたガスを形成するために前記アンモニアを分解することと、
前記水素ガスを前記エンジンへと搬送することと
を行うように構成され、
前記エネルギー源は前記エネルギーを前記分解器に提供するように構成される、
分解器と、
制御装置であって、
車両についての所定経路を受信することと、
前記所定経路に基づいて前記車両の将来の負荷要求を予測することと、
前記将来の負荷要求に基づいて、前記分解器に送達されるアンモニアの流量を調整することと
を行うように構成される、制御装置と
を備える、多燃料車両。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記エネルギー源は電池と排熱とを含み、
前記分解されたガス混合物は炭化水素燃料を含む、請求項1に記載の車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記将来の負荷要求に基づいて前記電池を充電するように構成される、請求項2に記載の車両。
【請求項４】
前記電池は、前記エネルギーを牽引モータから受け入れるように構成される、請求項2に記載の車両。
【請求項５】
前記所定経路は勾配および速度のインジケーションを含む、請求項1に記載の車両。
【請求項６】
前記車両は、分配式動力システムを含む機関車重連の複数の機関車のうちの1つの機関車であり、
前記将来の負荷要求は、前記分配式動力システムによる前記複数の機関車の間での動力の分配に基づく、請求項1に記載の車両。
【請求項７】
前記エンジンは前記アンモニアを受け入れるように構成され、
前記車両は、前記分解器と前記エンジンとの中間において、前記水素ガスのための水素保存容器を備え、
前記制御装置は、前記水素保存容器における前記水素ガスの量に基づいて、前記エンジンによって受け入れられる前記アンモニアの流量を調整するように構成される、請求項1に記載の車両。
【請求項８】
車両においてアンモニア分解器を動作させるための方法であって、
前記車両の制御装置によって、所定経路を受信するステップと、
前記制御装置によって、前記所定経路に基づいて前記車両の将来の負荷要求を予測するステップと、
前記車両によって、前記将来の負荷要求に基づいて、前記車両の前記分解器に送達されるアンモニアの流量を調整するステップと、
前記分解器において、前記調整された流量においてアンモニア保存容器からアンモニアを受け入れ、エネルギー源からエネルギーを受け入れるステップと、
前記分解器によって、水素ガスおよび窒素ガスを含む分解されたガスを形成するために前記アンモニアを分解するステップと、
前記分解器によって、前記水素ガスをエンジンへと搬送するステップと、
前記エンジンによって、前記水素ガスを含む分解されたガス混合物を燃焼させるステップと
を含む、方法。
【請求項９】
前記分解器において、エネルギー源から前記エネルギーを受け入れるステップは、前記分解器において、排熱、または、牽引モータからエネルギーを受け入れるように構成される電池のうちの少なくとも一方から前記エネルギーを受け入れることを含み、
前記分解されたガス混合物を燃焼させるステップは炭化水素燃料を燃焼させるステップを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記将来の負荷要求に基づいて前記電池を充電するステップと、その後に、
前記エネルギーを、前記電池から、前記分解器の反応装置に熱的に連結される抵抗素子へと搬送するステップと
を含む、請求項9に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、多燃料エンジンとの使用のためのシステム、デバイス、方法、およびコンピュータ読み取り可能保存媒体に関する。より詳細には、本開示は、車両などの多燃料エンジンでの使用のためのアンモニアのクラッキングに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
一実施形態は、分解されたガス混合物を受け入れるように構成されるエンジンと、分解器と、エネルギー保存デバイスと、制御装置とを備える車両に関する。分解器は、アンモニア保存容器からアンモニアを受け入れ、エネルギー源からエネルギーを受け入れることができ、水素ガスおよび窒素ガスを含む分解されたガスを形成するためにアンモニアを分解することができ、水素ガスをエンジンへと搬送することができる。エネルギー保存デバイスはエネルギーを分解器に提供することができる。制御装置は、車両についての所定経路を受信することができ、所定経路に基づいて車両の将来の負荷要求を予測することができ、将来の負荷要求に基づいて、分解器に送達されるアンモニアの流量を調整することができる。
【０００３】
いくつかの実施形態では、エネルギー源は電池と排熱とを含み、分解されたガス混合物は炭化水素燃料を含む。いくつかの実施形態では、制御装置は、将来の負荷要求に基づいて電池を充電するように構成される。いくつかの実施形態では、電池は、エネルギーを牽引モータから受け入れるように構成される。いくつかの実施形態では、所定経路は勾配および速度のインジケーションを含む。
【０００４】
いくつかの実施形態では、車両は、分配式動力システムを採用する機関車重連の複数の機関車のうちの1つの機関車であり、将来の負荷要求は、分配式動力システムによる複数の機関車の間での動力の分配に基づかれる。
【０００５】
いくつかの実施形態では、エンジンはアンモニアを受け入れるように構成され、車両は、分解器とエンジンとの中間において、水素ガスのための水素保存容器を備え、制御装置は、水素保存容器における水素ガスの量に基づいて、エンジンによって受け入れられるアンモニアの流量を調整するように構成される。
【０００６】
一実施形態は、車両においてアンモニア分解器を採用するための方法に関する。方法は、車両の制御装置によって、所定経路を受信するステップを含み得る。方法は、制御装置によって、所定経路に基づいて車両の将来の負荷要求を予測するステップを含み得る。方法は、車両によって、将来の負荷要求に基づいて、車両の分解器に送達されるアンモニアの流量を調整するステップを含み得る。方法は、分解器において、調整された流量においてアンモニア保存容器からアンモニアを受け入れ、エネルギー源からエネルギーを受け入れるステップを含み得る。方法は、分解器によって、水素ガスおよび窒素ガスを含む分解されたガスを形成するためにアンモニアを分解するステップを含み得る。方法は、分解器によって、水素ガスをエンジンへと搬送するステップを含み得る。方法は、エンジンによって、分解されたガスを含む分解されたガス混合物を燃焼させるステップを含み得る。
【０００７】
いくつかの実施形態では、エネルギー源は、排熱と、牽引モータからエネルギーを受け入れるように構成される電池とを含み、分解されたガス混合物は炭化水素燃料を含む。いくつかの実施形態では、方法は、将来の負荷要求に基づいて電池を充電するステップと、その後に、エネルギーを、電池から、分解器の反応装置に熱的に連結される抵抗素子へと搬送するステップとを含む。いくつかの実施形態では、方法は、分解器によって、水素ガスを分解されたガスから分離するステップを含む。いくつかの実施形態では、所定経路は勾配および速度のインジケーションを含み、方法は、所定経路に対する車両の位置を決定するステップと、エンジンによって発生させられる動力を、位置に応じて調整するステップと含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、方法は、分配式動力システムから、機関車重連の複数の機関車の間での動力の分配のインジケーションを受信するステップを含み得る。方法は、将来の負荷要求を動力の分配に基づいて決定するステップを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、エンジンによって、アンモニアを燃焼させるステップと、将来の負荷要求に基づいて、水素ガスを、分解器とエンジンとの中間における水素ガス保存容器において保存するステップと、保存される水素ガスの量とエネルギー源の状態とに基づいて、アンモニアの流量を調整するステップとを含み得る。
【０００９】
一実施形態は、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体に関する。媒体は、処理装置に所定経路を受信させるための命令を含む。命令は、所定経路に基づいて車両の将来の負荷要求を予測させるための命令を含み得る。命令は、将来の負荷要求に基づいて、車両の分解器に送達されるアンモニアの調整された流量を決定するための命令を含み得る。命令は、分解器に、調整された流量においてアンモニアを分解させるための命令を含み得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、命令は、将来の負荷要求に基づいて電池を充電するための命令を含み得る。いくつかの実施形態では、命令は、水素ガスおよび窒素ガスを含む分解されたガスを形成するために、分解器にアンモニアを分解させるための命令を含み得る。いくつかの実施形態では、命令は、分解器に水素ガスをエンジンへと搬送させるための命令を含み得る。いくつかの実施形態では、命令は、エンジンに、水素ガスを炭化水素燃料と共に燃焼させるための命令を含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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