[实用新型]检测MFCs电池组电压反转电池的检测选通电路与控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路检测切换技术，更具体地说，涉及一种检测MFCs电池组电压反转电池的检测选通电路，以及一种检测MFCs电池组电压反转电池的控制电路。

背景技术

近些年来，人口不断增长，预计在2050年全球人口将超过94亿，人口增长随之而来的能源危机也逐渐凸显。在过去的一个世纪，石油等化石燃料是人类的主要能源来源，然而，石油预计将在未来的100年或更久后枯竭。因此，寻找清洁新能源，进行能源结构改革变得尤为重要。为此，研究者们开发了太阳能、地热能、风能等多种清洁能源。而废水中也含有能量，这些能量以可生化降解的有机物的形式存在，高效地利用废水中的能量，将在变废为宝的同时，实现水利基础设施所需能源的自给自足。

微生物燃料电池是近年来快速发展的一种在废水处理方面非常有前景的技术，与此同时，燃料电池还能通过外部回路产生电流，从而产生可再生能量。但是，单个MFC产生的电压较低，功率较低，不足以在实际生活中应用。于是，为了得到较高的电压，将多个MFC串联在一起是非常有必要的。当串联微生物燃料电池，单体电池会呈现负电压或者反向极化，称为电压反转，单体MFC发生电压反转，串联回路总电压几乎接近零电压或者负电压，串联总电压并不能实现电压升高的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高MFCs串联电池组的总电压，把发生电压反转电池剔除串联电路的自动检测MFCs电池组电压反转电池的检测选通电路，以及检测MFCs电池组电压反转电池的控制电路。

本实用新型的技术方案如下：

一种检测MFCs电池组电压反转电池的检测选通电路，串联在回路上，用于与单体MFC连接；设置有直通线路、加载线路；当单体MFC极性正常时，直通线路截止，加载线路导通，单体MFC作为电源串联接入回路；当单体MFC极性反转时，直通线路导通，加载线路截止，单体MFC不接入回路。

作为优选，检测选通电路包括比较器、分别接入在直通线路与加载链接上的直通mos管、加载mos管，比较器检测单体MFC的两极电压差，通过控制电平，控制直通mos管、加载mos管的通断，进而控制直通线路、加载线路的通断。

作为优选，单体MFC的正极、负极分别与比较器的正相输入端、反相输入端连接，单体MFC的正极还与检测选通电路的正极输出端连接；比较器的输出端分别连接直通mos管、加载mos管的栅极，直通mos管、加载mos管分别接入直通线路、加载线路，且直通mos管、加载mos管的导通方向分别与直通线路、加载线路的电流方向相同；直通mos管、加载mos管均连接检测选通电路的负极输出端。

作为优选，直通mos管为P沟道mos管，加载mos管为N沟道mos管；直通mos管的漏极、加载mos管的源极均与检测选通电路的负极输出端连接；直通mos管的源极与检测选通电路的正极输出端连接，加载mos管的漏极与单体MFC的负极连接。

一种自动检测MFCs电池组电压反转电池的控制电路，回路中串联检测选通电路，每个单体MFC各接入一个检测选通电路，检测选通电路设置有直通线路、加载线路；当单体MFC极性正常时，直通线路截止，加载线路导通，单体MFC作为电源串联接入回路；当单体MFC极性反转时，直通线路导通，加载线路截止，单体MFC不接入回路。

作为优选，检测选通电路包括比较器、分别接入在直通线路与加载链接上的直通mos管、加载mos管，比较器检测单体MFC的两极电压差，通过控制电平，控制直通mos管、加载mos管的通断，进而控制直通线路、加载线路的通断。

作为优选，单体MFC的正极、负极分别与比较器的正相输入端、反相输入端连接，单体MFC的正极还与检测选通电路的正极输出端连接；比较器的输出端分别连接直通mos管、加载mos管的栅极，直通mos管、加载mos管分别接入直通线路、加载线路，且直通mos管、加载mos管的导通方向分别与直通线路、加载线路的电流方向相同；直通mos管、加载mos管均连接检测选通电路的负极输出端。

作为优选，直通mos管为P沟道mos管，加载mos管为N沟道mos管；直通mos管的漏极、加载mos管的源极均与检测选通电路的负极输出端连接；直通mos管的源极与检测选通电路的正极输出端连接，加载mos管的漏极与单体MFC的负极连接。

本实用新型的有益效果如下：