[发明专利]一种微生物燃料电池能量获取及其自供电的电路及方法

权利要求书

1.一种微生物燃料电池能量获取及其自供电的电路，其特征在于：包括微生物燃料电池、自供电电路、最佳功率点跟踪电路及升压电路；所述微生物燃料电池一输出与所述升压电路一输入连接，另一输出与所述最佳功率点跟踪电路第一输入连接；所述升压电路输出分别与负载、最佳功率点跟踪电路第二输入连接；最佳功率点跟踪电路输出与所述升压电路另一输入连接；自供电电路输出与所述最佳功率点跟踪电路第三输入连接；

所述自供电电路包括初始化模块及第一储能元件；

所述升压电路输出与负载之间设置有一稳压二极管；稳压二极管阴极与升压电路输出，阳极接地；

所述最佳功率点跟踪电路包括迟滞比较器、反相器及数字信号处理器；所述微生物燃料电池输出分别与迟滞比较器一输入、数字信号处理器输入连接；迟滞比较器另一输入与数字信号处理器输出连接；迟滞比较器输出与反相器输入连接；反相器输出与升压电路连接；

最佳功率点跟踪电路输出与所述升压电路另一输入之间设置有一MOS管；

微生物燃料电池能量获取及其自供电的方法，采用上述的微生物燃料电池能量获取及其自供电的电路，包括以下步骤：

S1：由初始化模块对第一储能元件电容进行充电，使其有能力带动最佳功率点跟踪电路工作，最佳功率点跟踪电路产生控制信号至升压电路；

S2：最佳功率点跟踪电路中数字信号处理器采集微生物燃料电池的实时电压U和电流值I，计算出该时刻的功率值P=Ｕ*I；

S3：计算，如果则；否则；其中，为上一时刻的电压，，为上一时刻的电流；为最佳功率点跟踪电路的迟滞比较器此时参考电压值，为最佳功率点跟踪电路的迟滞比较器上一时刻参考电压值，为迟滞比较器参考电压值增量；

S4：控制升压电路工作在连续模式，保证微生物燃料电池输出电压始终工作到最佳功率点电压附近；

S4包括以下步骤：根据MOS管门极信号将升压电路分为导通状态与截止状态：在导通状态下微生物燃料电池给升压电路的电感器充能，电感器中的电流增加，电感器通过磁感线圈给第二储能元件充能，此时微生物燃料电池电压因输出电能而其电压降低；在截止状态下，升压电路因回路断开，电感器中能量既不增加也不下降，第二储能元件只有放电过程，此时微生物燃料电池电压上升。

2.根据权利要求1所述的微生物燃料电池能量获取及其自供电的电路，其特征在于：所述升压电路输出与最佳功率点跟踪电路第二输入之间设置有一二极管；所述二极管阳极接升压电路输出，所述二极管阴极接最佳功率点跟踪电路第二输入。

3.根据权利要求1所述的微生物燃料电池能量获取及其自供电的电路，其特征在于：所述升压电路输出还与第二储能元件连接。