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Electrical energy generation from a large number of microbial fuel cells operating at maximum power point electrical load

机译：大量以最大功率点电负载运行的微生物燃料电池产生的电能

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摘要

Microbial fuel cells (MFCs) convert organic matter into electrical power. For most applications, the electrical-load seen from the MFC can advantageously be controlled by a DC/DC inductive converter. Implementation of a so-called maximum power point tracking (MPPT) control permits to set the operating point of the MFC to optimize power harvesting whatever the actual load. This paper studies the electrical performances of MFCs under maximum power point (MPP) load conditions. Ten similar single-chamber 1.3 L MFCs are constructed and simultaneously tested. For an identical amount of injected organic matter (1 g of acetate), the "perturbation and observation" (P&O) algorithm achieves a best electrical energy production of 985 J electrical power, corresponding to 8.6% global energy conversion efficiency (ECE). A novel algorithm that regulates MFC voltage to one-third its open-circuit voltage is introduced and compared to the state of the art P&O algorithm. It enables a best conversion efficiency of 7.7 % and promises low-cost effective implementation in silicon DC/DC converters.
机译：微生物燃料电池（MFCs）将有机物转化为电能。对于大多数应用，可以通过DC / DC电感式转换器有利地控制从MFC看到的电负载。所谓的最大功率点跟踪（MPPT）控制的实现允许设置MFC的工作点，以在不考虑实际负载的情况下优化功率收集。本文研究了最大功率点（MPP）负载条件下MFC的电气性能。构造并同时测试了十个类似的单腔1.3 L MFC。对于相同量的注入有机物（1克乙酸盐），“扰动与观察”（P＆O）算法可实现985 J电力的最佳电能生产，相当于8.6％的全球能量转换效率（ECE）。介绍了一种将MFC电压调节到其开路电压的三分之一的新颖算法，并将其与最新的P＆O算法进行了比较。它实现了7.7％的最佳转换效率，并有望在硅DC / DC转换器中以低成本高效实现。

著录项

  • 来源
    《Journal of power sources》 |2012年第1期|p.188-193|共6页
  • 作者

    N. Degrenne; F. Buret; B. Allard; P. Bevilacqua;

  • 作者单位

    Universite de Lyon, Ecole Centrale de Lyon, Laboratoire Ampere, 36 Avenue Guy de Collongue, Ecully 69134, France;

    Universite de Lyon, Ecole Centrale de Lyon, Laboratoire Ampere, 36 Avenue Guy de Collongue, Ecully 69134, France;

    Universite de Lyon, 1NSA de Lyon, Laboratoire Ampere, 20 Avenue Albert Einstein, Villeurbanne 69100, France;

    Universite de Lyon, 1NSA de Lyon, Laboratoire Ampere, 20 Avenue Albert Einstein, Villeurbanne 69100, France;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    microbial fuel cell; electrical load; maximum power point tracking; energy conversion efficiency; energy harvesting;

    机译：微生物燃料电池电气负载最大功率点跟踪;能量转换效率;能量收集;
  • 入库时间 2022-08-18 00:23:47

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