[实用新型]带恒温控制的微生物燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型属于恒温控制技术领域，具体涉及一种带恒温控制的微生物燃料电池。

背景技术

微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理为：在阳极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。

微生物燃料电池作为一种新兴的技术，在新能源、污水处理、水质检测等方面得到了广泛的研究和应用。

但是，在实现本实用新型的过程中，发明人发现，现有技术至少存在以下缺陷：

微生物燃料电池的性能受温度影响非常大，温度变化将直接影响微生物燃料电池的输出。特别是采用微生物燃料电池的水质检测设备，如无法保持微生物燃料电池所在环境温度，其输出的电信号将发生很大变化，从而直接影响检测结果的可靠性。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种带恒温控制的微生物燃料电池，通过恒温控制，该微生物燃料电池具有稳定的工作环境温度，从而保证了微生物燃料电池的工作性能。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种带恒温控制的微生物燃料电池，包括：微生物燃料电池本体、温度控制器、温度传感器、制冷/加热装置和密闭容器；所述微生物燃料电池本体、所述温度传感器和所述制冷/加热装置封装在所述密闭容器内部；所述温度控制器位于所述密闭容器的外部；所述温度传感器的输出端与所述温度控制器的输入端连接；所述温度控制器的输出端与所述制冷/加热装置的输入端连接。

优选的，所述制冷/加热装置为半导体制冷器。

优选的，所述密闭容器为隔热保温遮光的密闭容器。

优选的，还包括：前置放大器；所述前置放大器位于所述密闭容器的内部；所述前置放大器的输入端与所述微生物燃料电池本体的输出端连接；所述前置放大器的输出端连接外电路。

优选的，所述密闭容器设置有进水管和出水管。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的带恒温控制的微生物燃料电池具有以下优点：

通过恒温控制，该微生物燃料电池具有稳定的工作环境温度，从而保证了微生物燃料电池的工作性能，延长了微生物燃料电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的带恒温控制的微生物燃料电池的结构示意图；

图2为将本实用新型提供的带恒温控制的微生物燃料电池应用于水质检测设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，本实用新型提供一种带恒温控制的微生物燃料电池，包括：微生物燃料电池本体、温度控制器、温度传感器、制冷/加热装置和密闭容器；所述微生物燃料电池本体、所述温度传感器和所述制冷/加热装置封装在所述密闭容器内部；所述温度控制器位于所述密闭容器的外部；所述温度传感器的输出端与所述温度控制器的输入端连接；所述温度控制器的输出端与所述制冷/加热装置的输入端连接。其中，根据实际需要，制冷/加热装置可能采用半导体制冷器；为保证温控效果，密闭容器优选为具有隔热、保温和遮光功能的密闭容器。

当微生物燃料电池输出的电流信号微弱时，还可以在微生物燃料电池本体的输出端连接一个前置放大器，其中，前置放大器位于密闭容器的内部，前置放大器的输入端与所述微生物燃料电池本体的输出端连接；所述前置放大器的输出端连接外电路。

当将该带恒温控制的微生物燃料电池应用于水质检测设备时，如图2所示，密闭容器设置有进水管和出水管，通过进水管和出水管向微生物燃料电池输送被测水质，微生物燃料电池本体将被测水质的化学能转化为微弱的电信号，该电信号通过前置放大器放大后输出给外电路。通过前置放大器的作用，可以避免信号干扰，提高输出信号的精度和稳定性。在上述过程中，温度传感器实时测定密闭容器内的温度值，然后将测得的温度值传输给温度控制器；温度控制器判断接收到的温度值的高低；如果该温度值高于标准温度值，则向半导体制冷器发送开启或加大功率的指令，从而使半导体制冷器降低密闭容器内的温度；如果该温度值低于标准温度值，则向半导体制冷器发送关闭或减小功率的指令，从而使密闭容器内的温度回升到标准温度值。通过温度控制器的过程，有效保证微生物燃料电池本体具有稳定的工作环境温度，从而保证了微生物燃料电池的工作性能，延长了微生物燃料电池的使用寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。