FI123172B - Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller - Google Patents

Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller Download PDF

Info

Publication number
FI123172B
FI123172B FI20095776A FI20095776A FI123172B FI 123172 B FI123172 B FI 123172B FI 20095776 A FI20095776 A FI 20095776A FI 20095776 A FI20095776 A FI 20095776A FI 123172 B FI123172 B FI 123172B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fuel cell
power
cell stacks
stacks
parallel
Prior art date
Application number
FI20095776A
Other languages
English (en)
Finnish (fi)
Other versions
FI20095776A (sv
FI20095776A0 (sv
Inventor
Kim Aastroem
Original Assignee
Waertsilae Finland 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 Waertsilae Finland Oy filed Critical Waertsilae Finland Oy
Priority to FI20095776A priority Critical patent/FI123172B/sv
Publication of FI20095776A0 publication Critical patent/FI20095776A0/sv
Priority to PCT/FI2010/050439 priority patent/WO2011004057A1/en
Publication of FI20095776A publication Critical patent/FI20095776A/sv
Application granted granted Critical
Publication of FI123172B publication Critical patent/FI123172B/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
    • 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
    • H01M8/04—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
    • H01M8/04574—Current
    • H01M8/04589—Current 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
    • H01M8/04—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
    • H01M8/04865—Voltage
    • H01M8/0488—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
    • H01M8/04—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
    • H01M8/04895—Current
    • H01M8/0491—Current 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
    • H01M8/24—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
    • 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
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Claims (14)

1. Arrangemang för styrning av strömvärden i ett bränslecellssystem för att producera elektricitet med bränsleceller, där varje bränslecell i bränslecells-systemet innefattar en anodsida (100), en katodsida (102) och en elektrolyt (104) mellan anodsidan och katodsidan, och bränslecellssystemet innefattar ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade individuella bränslecellstackar eller grupper av bränslecellstackar, av vilka var och en av nämnda stackar (103) innefattar ätminstone en bränslecell, och arrangemanget innefattar medel för att detektera strömfördelningen mellan nämnda ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade individuella bränslecellsstackar (103) eller grupper av bränslecellstackar (103), kännetecknat av att arrangemanget för styrning av strömvärden i ett bränslecellsystem innefattar aktiva reglermedel (112) för regiering av nämnda detekterade strömfördelning innefattande kompen-serande strömkällor (112) kapabla att inhämta eller sänka en liten spänning, vilka strömkällor är integrerade i en seriekoppling tili alla, eller tili alla förut-om en, ätminstone tvä elektriskt parallellt kopplade individuella bränslecellstackar (103) eller tili alla, eller tili alla förutom en, ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade grupper av bränslecellstackar (103), sä att effektniväerna, som skall omvandlas med nämnda aktiva reglermedel (112), är väsentligen smä jämfört med totaleffekten i nämnda parallellkopplingar.
2. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda kompen- c\i serande strömkällor (112) är implementerade som individuellt isolerade ™ transformatorer. Tj-
3. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda kompen- | serande strömkällor (112) är implementerade som en oisolerad strömkällsto- pologi omfattande en gemensam isolerad kraftkälla (123), som matar nämn- g da kompenserande strömkällor (112), vilka är planerade sä att de har en o g gemensam pol. 16
4. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat av att de aktiva regler-medlen (112) innefattar nämnda kompenserande strömkällor, som är kapab-la att inhämta eller sanka en liten spanning utgäende frän de detekterade strömvärdena, sä att effektniväerna som skall omvandlas i nämnda aktiva reglermedel (112) är väsentligen smä i jämförelse med totaleffekten i nämnda parallellkopplingar.
5. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat av att de aktiva regler-medlen (112) omfattar nämnda kompenserande strömkällor (112) för gene-rerning av en väsentligen likvärdig strömfördeldelning mellan nämnda ätmin-stone tvä elektriskt parallellkopplade individuella bränslecellstackar eller mellan parallellkopplingar av seriekopplade grupper av bränslecellstackar.
6. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat av att de aktiva regler-medlen (112) innefattar en systemstyrning (119) för styrning av nämnda kompenserande strömkällor (112) i nämnda parallellkopplingar för att inhäm- 5 ta eller sänka en liten spänning, som är proportionell tili nämnda individuella bränslecellstackar eller seriekopplade grupper av bränslecellstackar där nämnda proportionalitet baserar sig pä detekterade spännings- och/eller strömdifferenser för upprätthällande av den väsentligen likvärdiga strömför-delningen mellan nämnda ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade indivi-10 duella bränslecellstackar eller mellan parallellkopplingarna av seriekopplade grupper av bränslecellstackar. CM c3
7. Förfarande för styrning av strömvärden i ett bränslecellssystem för att i V producera elektricitet med bränsleceller, där varje bränslecell i bränslecells- t}· --- systemet innefattar en anodsida (100), en katodsida (102) och en elektrolyt | (104) mellan anodsidan och katodsidan, och bränslecellssystemet innefattar ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade individuella bränslecellstackar eller n- g grupper av bränslecellstackar, av vilka var och en av nämnda stackar (103) o innefattar ätminstone en bränslecell, och i förfarandet detekteras strömför-delningen mellan nämnda ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade indivi- 17 duella bränslecellsstackar (103) eller grupper av bränslecellstackar (103), kännetecknat av att i förfarandet styrs strömvärden i ett bränslecellsystem genom att reglera nämnda detekterade strömfördelning med aktiva regler-medel (112) genom att utnyttja kompenserande strömkällor (112), som är kapabla att inhämta eller sänka en liten spänning, och vilka strömkällor är integrerade i en seriekoppling tili alla, eller tili alla förutom en, ätminstone tvä elektriskt parallellt kopplade individuella bränslecellstackar (103) eller tili alla, eller tili alla förutom en, ätminstone tvä elektriskt parallellt kopplade grupper av bränslecellstackar (103), och genom att med aktiva reglermedel (112) omvandla effektniväerna, som är väsentligen mindre än totaleffekten i nämnda parallellkopplingar.
8. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att nämnda kompenserande strömkällor (112) implementeras som individuellt isolerade transforma-torer.
9. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att i förfarandet är nämnda kompenserande strömkällor (112) implementerade som en oisolerad strömkällstopologi omfattande en gemensam isolerad kraftkälla (123), som matar nämnda kompenserande strömkällor (112), vilka är planerade sä att de har en gemensam pol.
10. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att nämnda kompen- c\j serande strömkällor (112) är kapabla att inhämta eller sänka en liten spän- ™ ning utgäende frän de detekterade strömvärdena, sä att effektniväerna som v skall omvandlas med nämnda aktiva reglermedel (112) är väsentligen smä i Tj- jämförelse med totaleffekten i nämnda parallellkopplingar. CC CL
11. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att i förfarandet gene- N- g reras en väsentligen likvärdig strömfördeldelning mellan nämnda ätminstone o tvä elektriskt parallellkopplade individuella bränslecellstackar eller mellan pa- 18 rallellkopplingar av seriekopplade grupper av bränslecellstackar genom att utnyttja nämnda kompenserande strömkällor (112).
12. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att i förfarandet upp-rätthälls en väsentligen likvärdig strömfördelning mellan nämnda ätminstone tvä elektriskt parallellkopplade individuella bränslecellstackar eller parallell-kopplingar av seriekopplade grupper av bränslecellstackar genom att styra 5 kompenserande strömkällor (112) i nämnda parallellkopplingar för att inhäm-ta eller sänka en liten spänning, som är proportionell tili nämnda individuella bränslecellstackar eller seriekopplade grupper av bränslecellstackar där nämnda proportionalitet baserar sig pä detekterade spännings- och/eller strömdifferenser. 10 C\J δ c\j X CC CL CD 1^ 1^ m O) o o c\j
FI20095776A 2009-07-08 2009-07-08 Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller FI123172B (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095776A FI123172B (sv) 2009-07-08 2009-07-08 Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller
PCT/FI2010/050439 WO2011004057A1 (en) 2009-07-08 2010-05-31 Method and arrangement for improved controllability of parallel coupled fuel cells

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095776A FI123172B (sv) 2009-07-08 2009-07-08 Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller
FI20095776 2009-07-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20095776A0 FI20095776A0 (sv) 2009-07-08
FI20095776A FI20095776A (sv) 2011-01-09
FI123172B true FI123172B (sv) 2012-12-14

Family

ID=40935857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20095776A FI123172B (sv) 2009-07-08 2009-07-08 Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI123172B (sv)
WO (1) WO2011004057A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123584B (sv) * 2011-06-23 2013-07-31 Convion Oy Offset-justerarrangemang och -förfarande för justering av spänningsvärden i ett bränslecellsystem
DE102021123774A1 (de) * 2021-09-14 2023-03-16 Stack Hydrogen Solutions Gmbh Verschaltungs- und brennstoffzelleneinrichtung für eine effiziente verschaltung von brennstoffzellen sowie kraftfahrzeug

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4472641A (en) * 1983-01-28 1984-09-18 Westinghouse Electric Corp. Power supply apparatus
US6858335B2 (en) * 2001-11-14 2005-02-22 Relion, Inc. Fuel cell power systems and methods of operating fuel cell power systems

Also Published As

Publication number Publication date
FI20095776A (sv) 2011-01-09
WO2011004057A1 (en) 2011-01-13
FI20095776A0 (sv) 2009-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123225B (sv) Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet på bränslecellsstaplar
KR0123727B1 (ko) 연료전지의 적층체
US8890365B2 (en) Fuel cell device and method for feeding electrical current to electrical network
US9005831B2 (en) Offset control arrangement and method for controlling voltage values in a fuel cell system
EP3282513B1 (en) Multi-stack fuel cell systems and heat exchanger assemblies
FI123172B (sv) Förfarande och anordning för utvecklad styrbarhet hus parallelkopplade bränsleceller
US20090029211A1 (en) Fuel cell system with series-parallel circuit
US20200266457A1 (en) Multipoint electrolyte flow field embodiment for vanadium redox flow battery
KR101180796B1 (ko) 연료전지 시스템
JP6491512B2 (ja) 水素ジェネレータ兼用発電システム
EP2652829B1 (en) Method and arrangement for avoiding earth fault currents in fuel cell systems
Ishikawa et al. SOFC DEVELOPMENT by Tokyo Gas, Kyocera, Rinnai and Gastar
KR101185527B1 (ko) 선박내의 연료전지 스택 모듈에 부착되는 배관장치
JP2012029544A (ja) 燃料電池に用いる電圧調整装置及びその方法
US20100209795A1 (en) Power subsystem for a fuel cell system

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123172

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed