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公開番号2025069227
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2025010224,2021560168
出願日2025-01-24,2020-03-27
発明の名称電源
出願人エイチ2ゴーパワーリミテッド
代理人個人,個人
主分類F17C 11/00 20060101AFI20250422BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】電源、電源の制御方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【解決手段】電源装置は第1の電気出口を有し第1の水素貯蔵装置を含む水素貯蔵装置群と、第1の加熱器を含む加熱器群と、第1の解除可能な流体入口継手及び/又は第1の解除可能な流体出口継手を含む。第1の水素貯蔵装置は第1の加熱器と熱的に連結された熱伝導性ネットワークを内部に備えた第1の流体入口210Aと第1の流体出口220Aを有する圧力容器を含む。圧力容器は熱伝導性ネットワークと少なくとも部分的に熱的に接触する水素貯蔵材料を内部に収容するように配置される。第1の流体入口210A及び/又は第1の流体出口220Aは第1の解除可能な流体入口継手410及び/又は第1の解除可能な流体出口継手510と流体連通する。熱伝導性ネットワークは2次元及び/又は3次元の格子形状及び/又はフラクタル形状を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電気出口を有する電源であって、
第１の水素貯蔵装置を含む水素貯蔵装置群と、必要に応じて、第１の加熱器を含む加熱器群と、第１の解除可能な流体入口継手及び／又は第１の解除可能な流体出口継手と、を含み、
前記第１の水素貯蔵装置は、前記第１の加熱器と必要に応じて熱的に連結された熱伝導性ネットワークを内部に備えた第１の流体入口と第１の流体出口を有する圧力容器を含み、前記圧力容器は、前記熱伝導性ネットワークと少なくとも部分的に熱的に接触する水素貯蔵材料を内部に収容するように配置され、前記第１の流体入口及び／又は前記第１の流体出口は、それぞれ前記第１の解除可能な流体入口継手及び／又は前記第１の解除可能な流体出口継手と流体連通し、好ましくは、前記熱伝導性ネットワークは、２次元及び／又は３次元の格子形状、螺旋形状及び／又はフラクタル形状を有する、電源。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
水素ガスを用いて電気を生成するように構成され、かつ燃料電池と熱機関を含む発電機とからなる群から選択される第１の発電機を含む発電機群、前記第１の解除可能な流体出口継手と連結可能な第２の解除可能な流体入口継手、及び／又は前記第１の電気出口と連結可能な第１の解除可能な電気出口継手を含み、
前記第１の発電機は、前記第２の解除可能な流体入口継手と流体連通する第２の流体入口を含む、請求項１に記載の電源。
【請求項３】
前記第１の発電機は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＭＦＣ）、アルカリ型燃料電池（ＡＦＣ）及びリン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）からなる群から選択される燃料電池である、請求項２に記載の電源。
【請求項４】
水素ガスを生成するように構成された第１の水素ガス生成器を含む水素ガス生成器群、第３の解除可能な流体入口継手、及び／又は前記第１の解除可能な流体入口継手と連結可能な第２の解除可能な流体出口継手を含む、請求項１～３のいずれかに記載の電源。
【請求項５】
前記第１の水素ガス生成器は、アルカリ電解セル及びプロトン交換膜（ＰＥＭ）電解セルからなる群から選択される電解セルを含む、請求項４に記載の電源。
【請求項６】
前記第１の水素ガス生成器と連結可能な第１の電気入口を有し、及び／又は前記第１の電気出口は、前記第１の水素ガス生成器と連結可能である、請求項３～５のいずれかに記載の電源。
【請求項７】
前記第１の水素ガス生成器と、前記第１の水素貯蔵装置と、前記第１の発電機とが互いに切り離される第１の配置と、
前記第１の水素ガス生成器と前記第１の発電機とが前記第１の水素貯蔵装置を介して流体的に連結される第２の配置と、になるように配置可能である、請求項１～６のいずれかに記載の電源。
【請求項８】
第１の壁を含む壁群を含む筐体を含み、前記第１の壁は、前記水素貯蔵装置群を収容するように配置され、かつ前記第１の壁を通る前記第１の電気出口を有する、請求項１～７のいずれかに記載の電源。
【請求項９】
前記第１の電気出口を介して電気エネルギーを出力する速度に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の加熱器を制御するように構成されたコントローラを含む、請求項１～８のいずれかに記載の電源。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記第１の電気出口を介して出力される電気エネルギーの予測速度に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の加熱器を制御するように構成される、請求項９に記載の電源。
（【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】
本発明は、一般的には電源の分野に関する。より具体的には、本発明は、電源及びその制御方法に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
水素は、化石燃料に代わる環境的に魅力的な燃料である。重要なことに、水素は、再生可能エネルギーを用いて水を電気分解させることなどにより、化石燃料を使用せずに生成できる。水素は、単位質量あたりのエネルギー密度が比較的に高く、また主な燃焼生成物が水であるため実質的に無公害である。
【０００３】
水素は、燃料として広い潜在的用途を有するが、その使用上に適切に貯蔵できないという大きな欠点がある。従来、水素は、圧縮ガスとして高圧下で圧力容器内に貯蔵されるか又は極低温に冷却されて極低温液体として貯蔵される。しかしながら、水素が圧縮ガスとして貯蔵される場合、一般的に、例えば遠隔地での配置が制限される大きな圧力容器を使用する必要がある。また、液体水素の製造に費用が掛かる。そして液体として貯蔵される場合に重大な安全上の問題が存在し、２０Ｋ未満で貯蔵する必要があるため、例えば、臨時的な施設（ｔｅｍｐｏｒａｒｙｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ）での使用を妨げる。更に、従来の圧力容器又は液体水素を用いる場合の貯蔵の拡縮可能性（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）は、安全性及び／又はコストによって定められる（ｍａｎｄａｔｅ）ため、関連するインフラによって制限される。
【０００４】
したがって、水素を発電用燃料として、例えば、遠隔地及び／又は臨時的な施設に用いることは、問題となっている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明によれば、添付された特許請求の範囲に記載されたように、電源、電源の制御方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。本発明の更なる特徴は、従属請求項及び本明細書の説明から明らかになるであろう。
【０００６】
第１の態様に係る、第１の電気出口（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｏｕｔｌｅｔ）を有する電源は、第１の水素貯蔵装置を含む水素貯蔵装置群（ｓｅｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅｓ）と、必要に応じて、第１の加熱器を含む加熱器群と、第１の解除可能な（ｒｅｌｅａｓａｂｌｅ）流体入口継手及び／又は第１の解除可能な流体出口継手と、を含む。前記第１の水素貯蔵装置は、前記第１の加熱器と必要に応じて熱的に連結（ｔｈｅｒｍａｌｌｙｃｏｕｐｌｅｄｔｏ）された熱伝導性ネットワーク（ｔｈｅｒｍａｌｌｙｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ）を内部に備えた第１の流体入口と第１の流体出口を有する圧力容器を含む。前記圧力容器は、前記熱伝導性ネットワークと少なくとも部分的に熱的に接触する水素貯蔵材料を内部に収容するように配置される。前記第１の流体入口及び／又は前記第１の流体出口は、それぞれ前記第１の解除可能な流体入口継手及び／又は前記第１の解除可能な流体出口継手と流体連通（ｉｎｆｌｕｉｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈ）する。好ましくは、前記熱伝導性ネットワークは、２次元及び／又は３次元の格子形状（ｌａｔｔｉｃｅｇｅｏｍｅｔｒｙ）、螺旋形状（ｇｙｒｏｉｄａｌｇｅｏｍｅｔｒｙ）及び／又はフラクタル形状（ｆｒａｃｔａｌｇｅｏｍｅｔｒｙ）を有する。
【０００７】
第２の態様に係る、第１の水素ガス生成器を含む水素ガス生成器群と、第１の水素貯蔵装置を含む水素貯蔵装置群と、必要に応じて、第１の加熱器を含む加熱器群と、第１の発電機を含む発電機群と、コントローラとを含む電源の制御方法において、前記第１の水素貯蔵装置は、前記第１の加熱器と必要に応じて熱的に連結された熱伝導性ネットワークを内部に備えた第１の流体入口と第１の流体出口を有する圧力容器を含む。前記圧力容器は、前記熱伝導性ネットワークと少なくとも部分的に熱的に接触する水素貯蔵材料を内部に収容するように配置される。好ましくは、前記熱伝導性ネットワークは、２次元及び／又は３次元の格子形状、螺旋形状及び／又はフラクタル形状を有する。前記方法は、前記第１の水素ガス生成器により、水素ガスを生成する工程と、前記第１の水素貯蔵装置により、前記生成された水素ガスを貯蔵する工程と、前記貯蔵された水素ガスを少なくとも部分的に放出する工程であって、前記コントローラにより前記第１の加熱器を制御して前記貯蔵された水素ガスを少なくとも部分的に放出することを必要に応じて含む工程と、前記第１の発電機により、前記放出された水素ガスを用いて電気エネルギーを生成する工程と、を含む。
【０００８】
第３の態様は、プロセッサとメモリを備えるコンピュータ装置によって実行されると、コンピュータ装置に第２の態様による方法を実行させる命令をその上に記録した有形の非一時的な（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）コンピュータ読み取り可読な記録媒体を提供するものである。
【０００９】
〔発明の詳細な説明〕
〔電源〕
第１の態様に係る、第１の電気出口を有する電源は、第１の水素貯蔵装置を含む水素貯蔵装置群と、必要に応じて、第１の加熱器を含む加熱器群と、第１の解除可能な流体入口継手及び／又は第１の解除可能な流体出口継手と、を含む。第１の水素貯蔵装置は、第１の加熱器と必要に応じて熱的に連結された熱伝導性ネットワークを内部に備えた第１の流体入口と第１の流体出口を有する圧力容器を含む。圧力容器は、熱伝導性ネットワークと少なくとも部分的に熱的に接触する水素貯蔵材料を内部に収容するように配置される。第１の流体入口及び／又は第１の流体出口は、それぞれ第１の解除可能な流体入口継手及び／又は第１の解除可能な流体出口継手と流体連通する。好ましくは、熱伝導性ネットワークは、２次元及び／又は３次元の格子形状、螺旋形状及び／又はフラクタル形状を有する。
【００１０】
このように、この電源は、水素貯蔵材料に貯蔵された水素から得られる、モジュール化及び／又は拡縮可能な（ｓｃａｌａｂｌｅ）電力供給源を提供する。特に、水素貯蔵材料に貯蔵された水素を、例えば、第１の加熱器により熱伝導性ネットワークを介して加熱することによって放出することができる。その後に、放出された水素の化学エネルギーを、発電機を介して少なくとも部分的に電気エネルギーに変換することができる。更に、第１の解除可能な流体入口継手及び／又は第１の解除可能な流体出口継手により、電源のモジュール性及び／又は拡縮可能性が提供される。例えば、第１の解除可能な流体入口継手を連結してから再連結することにより、異なる容量、入手可能性及び／又は特性を有する異なる水素ガス生成器を水素貯蔵装置群と連結することができる。例えば、第１の解除可能な流体出口継手を連結してから再連結することにより、異なる容量、効率、入手可能性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）及び／又は特性を有する燃料電池及び／又は従来の燃焼発電機などの異なる発電機を、水素貯蔵装置群と連結することができる。このように、電源は、予想される使用量及び／又は需要に応じて、特定の電力出力、例えば、電源のピーク電力出力、総容量及び／又は持続時間のために効率的に構成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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