微生物燃料电池高效产能机理及其能量优化管理技术研究

项目名称： 微生物燃料电池高效产能机理及其能量优化管理技术研究

项目编号： No.61201021

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 张大兴

作者单位： 西安电子科技大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 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，具有处理废弃物和联产电能的双重功效，但是研究发现MFCs的内阻损耗较大，能量应用效率低，导致其输出电压和输出功率密度较小，难以直接驱动负载。针对这个问题，本项目拟开展MFCs高效产能机理和能量优化管理技术的研究。研究内容包括：(1) 一种新的MFCs产能机理和内阻特性有效表征模型的建模；(2) 基于有效表征模型，采用MPPT（Maximum Power Point Tracking）算法，研究针对MFCs的最优实时能量采集方法；(3) 基于改进粒子群算法，研究针对MFCs的动态最优能量管理策略。项目研究成果将为推动MFCs的日常实用化进程，彻底解决制约供电电能受限的电子设备的能量瓶颈问题奠定一定的理论和技术应用基础。

中文关键词： 微生物燃料电池；产能机理；表征模型；能量优化管理；无线传感器网络

英文摘要： Microbial Fuel Cells (MFCs) are considered to be one of the most promising alternative renewable power sources. They can dispose waste while generating electric energy. However, it was found that MFCs' high internal resistance is one of the pronounced cha

英文关键词： Microbial Fuel Cells；Energy Generation Mechanism；Characterization Model；Optimal Energy Management；Wireless Sensor Networks