FI118553B - Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla - Google Patents

Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla Download PDF

Info

Publication number
FI118553B
FI118553B FI20021286A FI20021286A FI118553B FI 118553 B FI118553 B FI 118553B FI 20021286 A FI20021286 A FI 20021286A FI 20021286 A FI20021286 A FI 20021286A FI 118553 B FI118553 B FI 118553B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fuel cell
intermediate storage
voltage
cell units
biocatalytic
Prior art date
Application number
FI20021286A
Other languages
English (en)
Finnish (fi)
Other versions
FI20021286A (sv
FI20021286A0 (sv
Inventor
Matti Korhola
Aarne Juhani Halme
Anja Appelqvist
Jussi Tapani Suomela
Zhang Xia-Chang
Original Assignee
Enfucell Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enfucell Oy filed Critical Enfucell Oy
Priority to FI20021286A priority Critical patent/FI118553B/sv
Publication of FI20021286A0 publication Critical patent/FI20021286A0/sv
Priority to EP03101756A priority patent/EP1381103A3/en
Priority to US10/600,457 priority patent/US20040048112A1/en
Priority to JP2003183382A priority patent/JP2004253361A/ja
Publication of FI20021286A publication Critical patent/FI20021286A/sv
Application granted granted Critical
Publication of FI118553B publication Critical patent/FI118553B/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/04947—Power, energy, capacity or load of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/16—Biochemical fuel cells, i.e. cells in which microorganisms function as catalysts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Claims (16)

1. Arrangemang för generering av elkraft, vilket arrangemang omfat-tar flera biokatalytiska bränslecellenheter (1) för generering av elkraft, kän-netecknat avattarrangemangetdessutomomfattar 5 ett eller flera mellanlager (2; 3) för utjämning och lagring av spän- ningen som genererats av de biokatalytiska bränslecellenhetema (1) samt medel (4, 5) för koppling av spänningen som genererats av de biokatalytiska bränslecellenhetema (1) periodiskt till nämnda ett eller flera mellanlager (2; 3) och förstoring av bränslecellenheternas utgängsspänning i och 10 med den periodiska kopplingen.
2. Arrangemang enligt patentkrav 1,kännetecknat avatt med-len för koppling av bränslecellenhetema omfattar kopplingsorgan (4) samt en styrkrets (5) som är anordnad att styra dessa.
3. Arrangemang enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att 15 arrangemanget dessutom omfattar en spänningsomvandlare (6) som är anordnad att omvandla spänningen som lagrats i mellanlagret och producera utgängsspänning.
4. Arrangemang enligt patentkrav 3, kännetecknat av att spän-ningsomvandlaren (6) är en ls/ls-omriktare.
5. Arrangemang enligt nägot av de föregäende patentkraven 2-4, . kännetecknat av att kopplingsorganen (4) är halvledarkopplingar. • · VIt
6. Arrangemang enligt nägot av de föregäende patentkraven 1-5, Y\ kännetecknat av att mellanlagren är kondensatorer eller ackumulatorer.
• · · *· 7. Förfarande för generering av elkraft, i vilket förfarande elkraft ge- Μ*·Ι [ | 25 nereras med biokatalytiska bränslecellenheter, kännetecknat av att bräns- lecellenheterna via en styrbar koppling är kopplade tili en eller flera mellanla- • · * :: ger, varvid förfarandet omfattar ett steg, där de styrbara kopplingama styrs periodiskt tili och frän ett ledande till- : ständ för förstoring av bränslecellenheternas utgängsspänning. ·*·*· 30
8. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att förfaran- • · · * . det dessutom omfattar ett steg, där en eller flera egenskaper hos cellerna defi- nieras och m pä basis av definitionen styrs den styrbara kopplingen för en cell ·:· med en bestämd egenskap tili ledande tillständ. ···· •;.*j 35
9. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att egen- 118553 skapen som skall definieras är cellens spanning.
10. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat avatt förfa-randet dessutom omfattar ett steg, där cellemas spänningar definieras konti-nuerligt, 5 pä basis av definitionen styrs den styrbara kopplingen för en be- stämd cell till ledande tillständ och kopplingen hälls i ledande tillständ dä en bestämd cells spänning sjunker under ett förutbestämt gränsvärde.
11. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven 7-10, 10 kännetecknat avatt förfarandet dessutom omfattar ett steg, där spän- ningen som lagrats i mellanlagret omvandlas med en spänningsomvandlare för producering av utgängsspänning.
12. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven 7-11, kännetecknat avattmellanlagrenärkondensatorerellerackumulatorer.
13. Effektkälla, som omfattar flera biokatalytiska bränslecellenheter (1) för generering av elkraft, varvid bränslecellenheterna omfattar elektroder med en bränslecellenhets utgängsspänning emellan dem, kännetecknad av att effektkällan dessutom omfattar ett mellanlager (2) för utjämning och lagring av spänningen som ge- 20 nererats av de biokatalytiska bränslecellenheterna (1), första halvledarkopplingar (4) som är kopplade tili en elektrod av re- :spektive biokatalytiska bränslecellenhet för koppling av enheternas utgängs- spänningar periodiskt tili mellanlagret och för förstoring av utgängsspänningar- .·. j na i och med de periodiska kopplingama, 25 en styrkrets (5) för styming av de första halvledarkopplingarna (4) . . samt • · · en spänningsomvandlare (6) som omfattar en ingäng (Uin) som är ’···* kopplad tili mellanlagrets (2) poler samt en utgäng (Uout) som är anordnad att producers utgängsspänning.
14. Effektkälla enligt patentkrav 13, kännetecknad av att mel- lanlagren är kondensatorer eller ackumulatorer.
15. Effektkälla, som omfattar flera biokatalytiska bränslecellenheter (1) för generering av elkraft, varvid varvid bränslecellenheterna omfattar elek- • » trader med en bränslecellenhets utgängsspänning emellan dem, känne-35 tecknad av att effektkällan dessutom omfattar "**ί ett utjämningsmellanlager (2) för utjämning och lagring av spän- 118553 ningen som genererats av de biokatalytiska bränslecellenhetema, bränslecellenhetsspecifika mellanlager (3) samt första halvledar-kopplingar (4), varvid de första halvledarkopplingarna (4) är anordnade att koppia de bränslecellenhetsspecifika mellanlagren (3) periodiskt parallellt med 5 bränslecellerna (1), andra halvledarkopplingar (7) som är anordnade att koppia de bränslecellenhetsspecifika mellanlagren (3) sinsemellan i serie, tredje halvledarkopplingar (8) som är anordnade att koppia de se-riekopplade mellanlagren (3) parallellt med utjämningsmellanlagret (2), 10 en styrkrets (5) för styrning av halvledarkopplingarna samt en spänningsomvandlare (6) som omfattar en ingäng (Uin) som är kopplad till utjämningsmellanlagrets (2) poler och en utgäng (Uout) som är an-ordnad att producera utgängsspänning.
16. Effektkälla enligt patentkrav 15, kännetecknad av att mel-15 lanlagren är kondensatorer eller ackumulatorer. • · · • · · ··· • · • a · • « · • · • · · • · · ····· • 1 2 3 4 · *·» ··· • · 1 • » » ··· *·· • · • · ··· • · 2 • · 3 4 * • ·
FI20021286A 2002-06-28 2002-06-28 Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla FI118553B (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021286A FI118553B (sv) 2002-06-28 2002-06-28 Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla
EP03101756A EP1381103A3 (en) 2002-06-28 2003-06-16 Biocatalytic fuel cell arrangement and method of generating electric power using same
US10/600,457 US20040048112A1 (en) 2002-06-28 2003-06-23 Arrangement and method for generating electric power, and power source
JP2003183382A JP2004253361A (ja) 2002-06-28 2003-06-26 発電のための装置および方法ならびに電源

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021286 2002-06-28
FI20021286A FI118553B (sv) 2002-06-28 2002-06-28 Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20021286A0 FI20021286A0 (sv) 2002-06-28
FI20021286A FI20021286A (sv) 2003-12-29
FI118553B true FI118553B (sv) 2007-12-14

Family

ID=8564270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021286A FI118553B (sv) 2002-06-28 2002-06-28 Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20040048112A1 (sv)
EP (1) EP1381103A3 (sv)
JP (1) JP2004253361A (sv)
FI (1) FI118553B (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011004058A1 (en) 2009-07-08 2011-01-13 Wärtsilä Finland Oy Method and arrangement for improved controllability of fuel cell stacks

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090305089A1 (en) * 2006-07-14 2009-12-10 Akermin, Inc. Organelles in bioanodes, biocathodes, and biofuel cells
CN101517803A (zh) * 2006-09-20 2009-08-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 适于生物植入的电化学能量源和电子装置
US20100119879A1 (en) 2006-09-20 2010-05-13 President And Fellows Of Harvard College Methods and apparatus for stimulating and managing power from microbial fuel cells
US20110039164A1 (en) * 2006-11-06 2011-02-17 Akermin, Inc. Bioanode and biocathode stack assemblies
KR100906902B1 (ko) 2007-07-18 2009-07-08 현대자동차주식회사 셀 손상시 전류 공급을 위한 연료전지스택용 안전시스템 및그 제어방법
KR100911658B1 (ko) * 2007-11-13 2009-08-10 건국대학교 산학협력단 미생물 연료 전지를 이용한 전원 공급 시스템 및 그 방법
WO2010089741A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-12 Ben-Gurion University Of The Negev Research And Development Authority Systems and methods for bio-electricity production
KR101329626B1 (ko) * 2012-07-09 2013-11-15 경상대학교산학협력단 저전력 융합 전지
JP2021111991A (ja) * 2020-01-07 2021-08-02 沖電気工業株式会社 電力転送回路及び電力転送方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4422409C2 (de) * 1994-06-29 1996-07-11 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Ladungsaustausch zwischen einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Energiespeichern oder -wandlern
DE4427077C1 (de) * 1994-07-30 1996-03-21 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum Ladungsaustausch zwischen einer Vielzahl von in Reine geschalteten Energiespeichern oder -wandlern
US6239579B1 (en) * 1996-07-05 2001-05-29 Estco Battery Management Inc. Device for managing battery packs by selectively monitoring and assessing the operative capacity of the battery modules in the pack
US6294281B1 (en) * 1998-06-17 2001-09-25 Therasense, Inc. Biological fuel cell and method
JP4096430B2 (ja) * 1998-12-10 2008-06-04 松下電器産業株式会社 燃料電池装置
WO2001071885A1 (en) * 2000-03-20 2001-09-27 Alpha Technologies, Inc. Uninterruptible power supplies employing fuel cells
US6468682B1 (en) * 2000-05-17 2002-10-22 Avista Laboratories, Inc. Ion exchange membrane fuel cell
US6720780B2 (en) * 2000-09-01 2004-04-13 Texas Instruments Incorporated High density probe card apparatus and method of manufacture
US6572993B2 (en) * 2000-12-20 2003-06-03 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel cell systems with controlled anode exhaust
US6916565B2 (en) * 2000-12-21 2005-07-12 Casio Computer Co., Ltd. Power supply system, fuel pack constituting the system, and device driven by power generator and power supply system
US20060269826A1 (en) * 2003-03-03 2006-11-30 Eugenii Katz Novel electrode with switchable and tunable power output and fuel cell using such electrode

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011004058A1 (en) 2009-07-08 2011-01-13 Wärtsilä Finland Oy Method and arrangement for improved controllability of fuel cell stacks
US9455466B2 (en) 2009-07-08 2016-09-27 Convion Oy Method and arrangement for improved controllability of fuel cell stacks

Also Published As

Publication number Publication date
EP1381103A3 (en) 2009-04-22
JP2004253361A (ja) 2004-09-09
US20040048112A1 (en) 2004-03-11
EP1381103A2 (en) 2004-01-14
FI20021286A (sv) 2003-12-29
FI20021286A0 (sv) 2002-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Walter et al. Urine transduction to usable energy: a modular MFC approach for smartphone and remote system charging
Prasad et al. Scale-up and control the voltage of sediment microbial fuel cell for charging a cell phone
US8232761B1 (en) Power conditioner for microbial fuel cells
US7692411B2 (en) System for energy harvesting and/or generation, storage, and delivery
EP3513477B1 (en) Hybrid battery system
FI118553B (sv) Anordning och förfarande för producering av elkraft och kraftkälla
Nguyen et al. Harvesting energy from multiple microbial fuel cells with a high-conversion efficiency power management system
CN101599721B (zh) 太阳能发电系统及其控制方法
Park et al. Hysteresis-controller-based energy harvesting scheme for microbial fuel cells with parallel operation capability
Serra et al. Sourcing power with microbial fuel cells: A timeline
WO2007142693A3 (en) Optimizing photovoltaic-electrolyzer efficiency
Prasad et al. Review on improving microbial fuel cell power management systems for consumer applications
US20120261997A1 (en) Power control system and controlling method thereof
JP2022502997A (ja) 電池性能を向上させるエネルギー貯蔵システムおよび方法
EP1803203B1 (en) Apparatus and method for charging an accumulator
Okabe High electrical energy harvesting performance of an integrated microbial fuel cell and low voltage booster-rectifier system treating domestic wastewater
KR20120102683A (ko) 부트스트랩된 충전기
JP2005115441A (ja) 太陽光発電装置
Halder Modelling and Simulation of a Bi-Directional DC to DC Converter System
CN109672213A (zh) 含有二次优化的功率优化系统及其优化方法
Woodward et al. A simple power management circuit for microbial fuel cell operation with intermittent electrical load connection
KR102095999B1 (ko) 전력관리가 가능한 미생물연료전지 시스템
CN109672337A (zh) 一种可持续恒功率供电的新能源电源装置及其控制方法
Prasad et al. Energy Reports
Salehmin et al. Revolutionising waste-to-energy through the advanced and pragmatic operation of microbial electrochemical technologies

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ENFUCELL OY

Free format text: ENFUCELL OY

FG Patent granted

Ref document number: 118553

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed