JP2019502236A - エネルギー生成方法および特に移動用途用のエネルギー生成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
・水素化された液体有機水素担体の少なくとも一部を脱水素することによって水素を生成するための化学的な反応器と、
・化学的な反応器に接続されている少なくとも1つの燃料電池であって、当該反応器によって生成された水素と酸素とから電流と水とを生成する燃料電池と、
・化学的な反応器に接続されている加熱装置であって、当該反応器によって生成された水素から当該化学的な反応器のための熱を生成するための加熱装置と
を備えており、
・化学的な反応器によって生成された水素をまず少なくとも1つの燃料電池内に導いてから、その後に加熱装置(8)へ供給するように、反応器と燃料電池と加熱装置とは水素の流れに関して直列接続されている。
Claims (16)
- 特に移動用途用のエネルギー生成方法であって、
化学的な反応器(3)において、水素化された液体有機水素担体(LOHC)の少なくとも一部を脱水素することによって水素(H2)を生成し、
少なくとも1つの燃料電池(4)において、前記反応器(3)によって生成された水素(H2)と酸素(O2)とから電流(I)と水(H2O)とを生成し、
加熱装置(8)において、前記反応器(3)によって生成された水素(H2)から、前記化学的な反応器(3)のための熱を生成する
エネルギー生成方法において、
前記化学的な反応器(3)によって生成された水素(H2)をまず前記少なくとも1つの燃料電池(4)内に導いてから、その後に前記加熱装置(8)へ供給する
ことを特徴とするエネルギー生成方法。 - 前記反応器(3)によって生成された水素(H2)の、前記少なくとも1つの燃料電池(4)に供給される体積流量を、当該少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力と、当該反応器(3)によって生成された水素のうち前記加熱装置(8)のために必要な体積流量とに依存して、開ループ制御および/または閉ループ制御する、
請求項1記載のエネルギー生成方法。 - 前記反応器(3)によって生成された水素(H2)の、前記少なくとも1つの燃料電池(4)への供給を開ループ制御および/または閉ループ制御するため、前記少なくとも1つの燃料電池(4)内へ導いた後の水素(H2)の圧力、または前記少なくとも1つの燃料電池(4)の温度を、当該少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力と、前記反応器(3)によって生成された水素のうち前記加熱装置(8)のために必要な体積流量とに依存して、開ループ制御および/または閉ループ制御する、
請求項1記載のエネルギー生成方法。 - 前記反応器(3)は、互いに依存せずに動作可能な複数の部分反応器(3a,3b,3c,3d)を有し、
前記反応器(3)に供給された前記水素化された液体有機水素担体(LOHC)の、前記各部分反応器(3a,3b,3c,3d)への分配を、前記少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力に依存して開ループ制御および/または閉ループ制御する、
請求項1から3までのいずれか1項記載のエネルギー生成方法。 - 前記加熱装置(8)は、複数の互いに依存せずに動作可能な部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)を有し、
前記各部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)はそれぞれちょうど1つの前記部分反応器(3a,3b,3c,3d)に対して設けられており、
前記加熱装置(8)に供給された水素(H2)の、前記各部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)への分配を、前記少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力に依存して開ループ制御および/または閉ループ制御する、
請求項4記載のエネルギー生成方法。 - 水素化された液体有機水素担体(LOHC)の消費量が最小限になる動作点で前記反応器(3)が動作するように、前記加熱装置(8)へ供給された水素(H2)の、前記各部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)への分配と、前記反応器へ供給された水素化された液体有機水素担体(LOHC)の、前記各部分反応器(3a,3b,3c,3d)への分配とを、開ループ制御および/または閉ループ制御する、
請求項5記載のエネルギー生成方法。 - 生成された前記水素(H2)を、前記少なくとも1つの燃料電池(4)へ供給する前にガス浄化装置(11)内へ送り、
前記ガス浄化装置(11)において、前記生成された水素(H2)から、共に輸送された液体有機水素担体(LOHC)を除去する、
請求項1から6までのいずれか1項記載のエネルギー生成方法。 - 特に移動用途用のエネルギー生成装置(1,20)であって、
水素化された液体有機水素担体(LOHC)の少なくとも一部を脱水素することによって水素(H2)を生成するための化学的な反応器(3)と、
前記化学的な反応器(3)に接続されている少なくとも1つの燃料電池(4)であって、当該反応器(3)によって生成された水素(H2)と酸素(O2)とから電流(I)と水(H2O)とを生成する燃料電池(4)と、
前記化学的な反応器(3)に熱的結合されている加熱装置(8)であって、当該反応器(3)によって生成された水素(H2)から当該化学的な反応器(3)のための熱を生成するための加熱装置(8)と
を備えているエネルギー生成装置(1,20)において、
前記化学的な反応器(3)によって生成された水素(H2)がまず前記少なくとも1つの燃料電池(4)内に導かれてからその後に前記加熱装置(8)へ供給されるように、前記反応器(3)と前記燃料電池(4)と前記加熱装置(8)とが前記水素の流れに関して直列接続されている
ことを特徴とするエネルギー生成装置(1,20)。 - 前記エネルギー生成装置(1,20)は開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)を備えており、
前記開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)は、前記少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力と、前記反応器(3)によって生成された水素(H2)のうち前記加熱装置(8)のために必要な体積流量とに依存して、前記反応器(3)によって生成された水素(H2)の、当該少なくとも1つの燃料電池(4)に供給される体積流量を開ループ制御および/または閉ループ制御するように構成されている、
請求項8記載のエネルギー生成装置(1,20)。 - 前記エネルギー生成装置(1,20)は開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)を備えており、
前記開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)は、前記少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力と、前記反応器(3)によって生成された水素のうち前記加熱装置(8)のために必要な体積流量とに依存して、前記少なくとも1つの燃料電池(4)内へ導いた後の水素(H2)の圧力を開ループ制御ならびに/もしくは閉ループ制御することにより、または前記少なくとも1つの燃料電池(4)の温度を開ループ制御ならびに/もしくは閉ループ制御することにより、前記反応器(3)によって生成された水素(H2)の、前記少なくとも1つの燃料電池(4)への供給を、開ループ制御および/または閉ループ制御するように構成されている、
請求項8記載のエネルギー生成装置(1,20)。 - 前記反応器(3)は、互いに依存せずに動作可能な複数の部分反応器(3a,3b,3c,3d)を有し、
前記開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)は、前記反応器(3)に供給された前記水素化された液体有機水素担体(LOHC)の、前記各部分反応器(3a,3b,3c,3d)への分配を、前記少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力に依存して開ループ制御および/または閉ループ制御するように構成されている、
請求項8から10までのいずれか1項記載のエネルギー生成装置(1,20)。 - 前記加熱装置(8)は、複数の互いに依存せずに動作可能な部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)を有し、
前記各部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)はそれぞれちょうど1つの前記部分反応器(3a,3b,3c,3d)に対して設けられており、
前記開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)は、前記加熱装置(8)に供給された水素の、前記各部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)への分配を、前記少なくとも1つの燃料電池(4)によって生成すべき電力に依存して開ループ制御および/または閉ループ制御するように構成されている、
請求項11記載のエネルギー生成装置(1,20)。 - 前記開ループ制御および/または閉ループ制御装置(12)は、水素化された液体有機水素担体(LOHC)の消費量が最小限になる動作点で前記反応器(3)が動作するように、前記加熱装置(8)へ供給された水素の、前記各部分加熱装置(8a,8b,8c,8d)への分配と、前記反応器(3)へ供給された水素化された液体有機水素担体の、前記各部分反応器への分配とを、開ループ制御および/または閉ループ制御するように構成されている、
請求項12記載のエネルギー生成装置(1,20)。 - 前記化学的な反応器(3)と前記少なくとも1つの燃料電池(4)との間の接続部(9)に、液体有機水素担体を除去するためのガス浄化装置(11)が配置されている、
請求項8から13までのいずれか1項記載のエネルギー生成装置(1,20)。 - 請求項8から14までのいずれか1項記載のエネルギー生成装置(1,20)を備えた船舶(30)、とりわけ水中航走体。
- 前記船舶(30)は、水素化された液体有機水素担体(LOHC)の貯蔵器(2)と、当該船舶(30)を駆動するための、少なくとも1つの燃料電池(4)の電流が供給される電気駆動モータ(31)とを備えている、
請求項15記載の船舶(30)。
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