针对微生物燃料电池能量采集的最优电容理论计算方法与实验研究
作者:梁英;邱雪娜;贾建援;张大兴
作者单位:四川大学建筑与环境学院,四川成都610065;西安电子科技大学机电工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学机电工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071
加工时间:2014-06-15
信息来源:《电子学报》
关键词:微生物燃料电池;能量管理系统;平均功率;最优电容
摘 要:微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)已被认可为最具前景的可替代、可再生的清洁能源之一,但是其输出电压和电流较小,几乎难以直接驱动目前任何商用电子器件.在实际应用中,通常需要能量管理系统(Power Management System,PMS)来存储其输出能量,然后经变换处理后间歇式的驱动负载.在PMS中,超级电容器通常被选作为电能存储器件.由于MFC输出能量有限,如何使最多的能量转存到超级电容器中成为MFC应用领域重要的研究内容.通过分析MFC反应机理,采用目前普遍公认的MFC等效电路模型,提出了一种计算最优电容值的理论方法,选用该最优电容,能够使MFC在一个充电周期内产生的平均功率最大.基于建立的单室空气阴极MFC实验系统,进行了最优电容值检验实验.理论和实验结果验证了该方法的有效性.