一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微生物電池發(fā)電領(lǐng)域，具體為一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)，整個分為電源部分、能量采集部分、儲能元件、升壓器、紅外感應模塊、模擬開關(guān)、低功耗LED警示燈和大功率LED照明燈組成。研究和實驗證實，微生物燃料電池對于污水中的有機污染物有著顯著的處理效果。如果在排水管道中廣泛布置本發(fā)明，可以有效的處理城市排水管網(wǎng)中的污水。本發(fā)明提供的照明系統(tǒng)，能夠始終保持LED警示燈工作，從而在人員進入排水管道時，在較遠距離上實現(xiàn)警示危險區(qū)域和指示行進方向的作用；本發(fā)明中的大功率LED照明，能夠在有人接近時才點亮，從而為進入下水道的工作人員提供足夠亮度和時間的工作光源。
【專利說明】
一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及微生物電池發(fā)電領(lǐng)域，具體為一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]排水管網(wǎng)需要工作人員進入，定期或不定期地進行巡視、施工和維護。但密封的環(huán)境十分昏暗，因此，在排水管網(wǎng)中需要照明系統(tǒng)，方便工作人員等進入時有足夠的光照條件。
[0003]目前的下水道中照明方式基本上來源于以下方面:
[0004](I)施工人員自帶的照明裝備；
[0005](2)利用電池供電的安裝在排水管道內(nèi)的照明裝置；
[0006](3)從電網(wǎng)引入電線，并從電線上獲取電能的安裝在排水管道內(nèi)的照明裝置，但是分別會遇到以下的問題:I)人員自己攜帶照明裝置會在一定程度上對工作帶來不方便，并且不能夠長時間的工作。照明裝置使用的是化學電池，廢棄的化學電池會對環(huán)境造成污染。再者，化學電池的電能歸根結(jié)底主要來源于化石能源，不利于節(jié)約能源;2)利用電池供電的排水管道內(nèi)的照明裝置，同樣使用化學電池，因此也有化學電池對環(huán)境的污染問題。同時還要定期為照明系統(tǒng)更換電池，成本較高；3)由外部電網(wǎng)引入電線則需要長距離的電力傳輸線，成本較高。同時在下水道特殊環(huán)境中，電線的使用壽命可能受到制約。
[0007]因此，一種安裝在下水道內(nèi)部的，可以無需更換電池的照明系統(tǒng)具有實際意義。排水管道內(nèi)沒有充足的陽光和風壓，因此風能和太陽能無法作為能源。但是，下水道中存在著大量的污水，并且普遍存在著產(chǎn)電微生物和其適宜的生存環(huán)境，因此利用微生物電池作為電能的來源是一個思路。這樣，通過產(chǎn)電微生物利用廢水中的化學能發(fā)電，然后為照明系統(tǒng)供電，就可以實現(xiàn)無需更換電池的目的。
[0008]—般觀點認為下水道負責污水的收集輸送，污水廠則對污水進行凈化處理，二者功能劃分明確。隨著排水科學的發(fā)展，這種功能界限劃分被逐漸打破。西方工業(yè)發(fā)達國家污水處理能耗占全國總能耗的1%以上。根據(jù)我國目前己運行污水處理廠的經(jīng)驗，年運行費用約占投資額的10%。全國污水處理運行費達150億元。多倫多大學的科學家戴維.伯格雷曾估計污水中潛在的電能價值是其處理成本的10倍。若能在城市排水系統(tǒng)中直接處理污水，不僅能改善城市環(huán)境，還可減輕污水處理廠的負擔。
[0009]微生物燃料電池(MFC)利用排水管網(wǎng)中普遍存在的產(chǎn)電細菌通過氧化還原反應，降解污水中的有機質(zhì)，發(fā)生電子的迀移產(chǎn)生電能。研究證實，微生物電池對于有機污染物的處理效果顯著，可以有效降低潔污水中的COD等的含量，達到清潔污水的目的。
[0010]照明系統(tǒng)即可以用作施工時提供工作光源，也可以用作警示燈，指示行進方向和危險區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對上述情況，本發(fā)明提供一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)，整個分為電源部分、能量采集部分、儲能元件、升壓器、紅外感應模塊、模擬開關(guān)、低功耗LED警示燈和大功率LED照明燈組成。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
[0013]一種微生物電池，其包括:掛鉤、LED燈、透氣孔、外殼、螺紋線、陰極、陽極、透水減速孔、錨。
[0014]所述外殼頂部設(shè)置有掛鉤，所述掛鉤底部設(shè)置有LED燈，所述外殼內(nèi)部的重心設(shè)置在底部，其內(nèi)部中添置有與壁面相對固定的網(wǎng)狀隔板，所述網(wǎng)狀隔板上固定陰極，所述外殼底部設(shè)置有透水減速孔，所述外殼下部設(shè)置有錨。
[0015]所述外殼上半部分為透光材料。
[0016]所述陰極中，為活性炭為催化劑、泡沫鎳為集電體、PTEE為黏結(jié)劑和擴散層。
[0017]所述陽極為環(huán)形碳纖維刷。
[0018]所述陰極，在外殼頂部設(shè)置鰓型透氣孔。
[0019]—種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)，其包括，電源模塊、能量采集模塊、儲能元件、升壓器、紅外感應模塊，模擬開關(guān)、低功耗LED警示燈、大功率LED照明燈。
[0020]所述能量采集模塊連接儲能元件上，所述升壓器連接于儲能元件，所述升壓器連接于模擬開關(guān)，所述模擬開關(guān)連接于低功耗LED警示燈和大功率LED照明燈。
[0021 ]所述電源模塊，是由微生物燃料電池和回收燈光光能的太陽能電池板共同構(gòu)成。其中，微生物電池為主要的能量來源，同時采用了染料敏化太陽能電池回收燈光光能作為輔助供電電源。由于排水管網(wǎng)中可以布置多盞本發(fā)明所設(shè)計的照明系統(tǒng)，為了提高微弱能源的利用效率，利用太陽能電池板用來收集其他照明系統(tǒng)所發(fā)出的光能以及回收本系統(tǒng)大功率LED照明燈發(fā)出的光能。
[0022]本發(fā)明的工作原理為:采集到的能量儲存在儲能元件中，所述升壓器對儲能元件兩端的電壓由升壓器進行升壓和穩(wěn)壓后供給給模擬開關(guān)、紅外感應模塊以及低功耗LED警示燈，所述電源模塊采集到的能量儲存在儲能元件中，所述升壓器對儲能元件兩端的電壓由升壓器進行升壓和穩(wěn)壓后供給給模擬開關(guān)、紅外感應模塊以及低功耗LED警示燈；
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024](I)研究和實驗證實，微生物燃料電池對于污水中的有機污染物有著顯著的處理效果。如果在排水管道中廣泛布置本發(fā)明，可以有效的處理城市排水管網(wǎng)中的污水。節(jié)省了大量的污水處理費用；
[0025](2)本發(fā)明提供的照明系統(tǒng)，能夠始終保持LED警示燈工作，從而在人員進入排水管道時，在較遠距離上實現(xiàn)警示危險區(qū)域和指示行進方向的作用；
[0026](3)本發(fā)明中的大功率LED照明，能夠在有人接近時才點亮，從而為進入下水道的工作人員提供足夠亮度和時間的工作光源；
[0027](4)本發(fā)明不需要任何額外的電源，不需要外部引入電線，不需要更換電池，減少了廢舊電池的污染和更換電池以及維護的成本。再者，一般的電池使用的是電網(wǎng)電壓充電，歸根到底還是利用了煤炭，石油等非清潔能源，而本發(fā)明利用污水中的化學能發(fā)電，做到了減少污染，節(jié)省成本，保護環(huán)境，方便易用。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖。
[0029]圖2為微生物電池結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030 ]圖3為微生物電池結(jié)構(gòu)的主視、左視、俯視和上示意圖。
[0031 ]圖4為微生物電池具體安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0032]圖2中所示，一種微生物電池，其包括:1-掛鉤、2-LED燈、3_透氣孔、4_外殼、5_螺紋線、6-陰極、7-陽極、8-透水減速孔、9-水位線、I O-銷。
[0033]一種微生物電池，其包括:掛鉤、LED燈、透氣孔、外殼、螺紋線、陰極、陽極、透水減速孔、錨。
[0034]所述外殼頂部設(shè)置有掛鉤，所述掛鉤底部設(shè)置有LED燈，所述外殼內(nèi)部的重心設(shè)置在底部，其內(nèi)部中添置有與壁面相對固定的網(wǎng)狀隔板，所述網(wǎng)狀隔板上固定陰極，所述外殼底部設(shè)置有透水減速孔，所述外殼下部設(shè)置有錨。
[0035]所述外殼上半部分為透光材料。
[0036]進一步的，所述的一種微生物電池，由于要在排水管網(wǎng)中使用，微生物燃料電池須滿足以下幾個條件:
[0037](I)排水管網(wǎng)中的環(huán)境條件能夠滿足電池正常運行的要求
[0038](2)下水道中的水位處于動態(tài)變化之中，微生物電池的陰極必須始終保持與水面和空氣的同時接觸，保證在擴散層接觸空氣發(fā)生陰極反應的同時，催化層可從反應液中接收陽離子維持反應，因此實現(xiàn)陰極自動隨水位變化而調(diào)整位置是關(guān)鍵問題之一
[0039](3)微生物電池對流速有著一定的要求，當水流速度過大時，陽極生成的質(zhì)子到達陰極的概率降低，減緩陽極的還原反應速率，從而影響MFC整體的電化學性能，甚至可能會破化陽極上的生物膜。而排水管道中流速情況難以確定，在豐水期可能較快。因此，限制微生物電池反應器內(nèi)部的流速是一個關(guān)鍵性問題。
[0040](4)電池的位置需要相對固定，不能隨著水流而漂走。
[0041 ]針對問題(I)，我國排水管網(wǎng)中的污水COD濃度一般在100-1000mg/L的范圍內(nèi)，并且排水管道滿足幾個重要條件:①存在好氧、厭氧的交替環(huán)境;②普遍存在降解各種污染物的產(chǎn)電微生物。因此，微生物電池能夠在普遍的排水管網(wǎng)中正常運行。
[0042]整個能量管理系統(tǒng)及LED照明設(shè)備放置于反應器透空氣的上半部分，反應器的上半部分是透光的，LED發(fā)出的光能夠透過反應器的外殼向外部散發(fā)。
[0043]針對問題2，通過合理計算并設(shè)置反應器的質(zhì)量分布，使反應器重心控制在下半部，保持反應器如不倒翁般始終正向放置并浮于水面，在反應器中添置一塊與壁面相對固定的網(wǎng)狀隔板，陰極通過網(wǎng)格點固定其上，薄板材料采用輕質(zhì)且耐腐蝕、低成本的聚乙烯，實現(xiàn)反應器始終浮于水面之上，并且保持陰極對空氣和反應液的同時接觸。
[0044]針對問題3，在反應器底部設(shè)置透水減速孔，以維持反應器內(nèi)部較低的流速水平。通過Ansys Fluent對MFC反應器底部透水減速孔的減速特性進行模擬。MFC反應器外殼的最大直徑為355.4mm，管道直徑為560mm，管道截面流速均勻為3m/s，污水的動力粘度取為
0.005kg/(m.s)，水面的邊界條件為光滑。模擬所得的流速模擬結(jié)果可得，MFC的外殼結(jié)構(gòu)可將水速降低至1.6m/s，為入口流速的53%。能夠?qū)崿F(xiàn)減速效果。若需進一步提高減速效果，改善MFC的電化學性能，可適當減小透水減速孔的孔徑或改變開孔位置，使得反應器內(nèi)部流速適宜于微生物電池的正常運行。
[0045]針對問題4，仿照浮標的結(jié)構(gòu)，在微生物電池反應器的底部設(shè)置了一個錨，錨鏈的長度大于下水道的直徑，可以做到令反應器在水中的位置相對固定，同時也不會因為錨鏈長度過短而把反應器拉到水面以下。
[0046]空氣從透氣孔進入陰極室參與電化學反應。空氣陰極中，活性炭為催化劑、泡沫鎳為集電體、PTEE為黏結(jié)劑和擴散層，產(chǎn)電性能良好，成本低廉，適用于大規(guī)模排水系統(tǒng)。陽極為環(huán)形碳纖維刷。碳纖維具有低成本、耐腐蝕、生物親和性良好等優(yōu)點，其高比表面積可減少電池性能受陰極氧氣擴散的影響。
[0047]為避免空氣陰極接觸污水受其污染，在頂部設(shè)置鰓型透氣孔，防止污水濺入。且陰極邊緣與壁面密封良好，防止溶液因反應器內(nèi)外壓差漫出。
[0048]—種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)，其包括，電源模塊、能量采集模塊、儲能元件、升壓器、紅外感應模塊，模擬開關(guān)、低功耗LED警示燈、大功率LED照明燈。
[0049]所述能量采集模塊連接儲能元件上，所述升壓器連接于儲能元件，所述升壓器連接于模擬開關(guān)，所述模擬開關(guān)連接于低功耗LED警示燈和大功率LED照明燈。
[0050]進一步的，所述電源模塊是微生物電池加染料敏化太陽能板的組合。由BQ25504采集電源部分產(chǎn)生的微弱的能量，并將采集到的能量儲存在儲能元件中。升壓器TPS610981對儲能元件兩端的電壓進行升壓和穩(wěn)壓后供給給CMOS模擬開關(guān)ADG821、紅外感應模塊以及低功耗警示燈。紅外感應模塊可以感應周圍是否有人接近，如果有人接近，會輸出高電平控制ADG821的一組開關(guān)閉合，并使能TPS61200的使能端。TPS61200使能后，對儲能元件兩端的電壓升壓并穩(wěn)壓，供給LED照明燈。當人離開后，紅外感應模塊經(jīng)過一定的延時時間，輸出低電平，控制ADG821禁止TPS61200的使能端，關(guān)閉LED照明燈。實現(xiàn)無人在附近時的低功耗。系統(tǒng)除了一個大功率的LED照明光源，還有一個功率較低，亮度較低的警示燈光源，該光源由TPS610981提供電壓，始終處于點亮狀態(tài)，用于在長距離上指示排水管網(wǎng)的方向和危險區(qū)域，保證人員的安全。
[0051]雖然微生物電池和染料敏化太陽能電池的輸出能量微弱，但是考慮到排水管道的環(huán)境，人員并不會頻繁進入其中，因此大部分時間里，燈光是不需要開啟的。正是利用了這一特點，系統(tǒng)能夠用數(shù)小時，甚至于數(shù)星期的時間儲存能量，當有人進入下水道工作并靠近系統(tǒng)時，提供足夠的能量點亮LED照明燈。
[0052]微生物電池在下水道中的放置方式如圖4，其中每個電池之間的距離可以根據(jù)需要確定。對于有機污染物濃度較高的區(qū)域，為了達到更好的污水處理效果，可以擺放的更為密集，即減小間距d，對應的也會增加成本。
[0053]進一步的，所述電源模塊由微生物燃料電池和回收燈光光能的太陽能電池板共同構(gòu)成。其中，微生物電池為主要的能量來源，同時采用了染料敏化太陽能電池回收燈光光能作為輔助供電電源，由于排水管網(wǎng)中可以布置多盞本發(fā)明所設(shè)計的照明系統(tǒng)，為了提高微弱能源的利用效率，利用太陽能電池板用來收集其他照明系統(tǒng)所發(fā)出的光能以及回收本系統(tǒng)大功率LED照明燈發(fā)出的光能。
[0054]進一步的，所述能量采集模塊，由于微生物燃料電池的電動勢一般只有400mV左右，而染料敏化太陽能電池板所發(fā)出的電壓也低于一般的DC/DC升壓器的最低輸入電壓，所以采用了 BQ25504能量采集芯片對光能和微生物電池產(chǎn)生的微弱能量進行采集。同時通過調(diào)整電阻實現(xiàn)對于微生物電池和燈光收集電池板的MPPT(最大功率點跟蹤)。
[0055]進一步地，所述儲能元件因為考慮到系統(tǒng)在沒有人接近時不會點亮大功率的LED燈，這種狀態(tài)下系統(tǒng)只需要供給變流器的靜態(tài)損耗，紅外傳感模塊的功耗，ADG821的功耗以及低功耗警示燈的功耗。小于輸入功率，因此儲能元件的電壓將保持在設(shè)定的上限值;當人接近系統(tǒng)時，才會使用大功率照明LED，因此儲能元件的充放電頻率并不高，不需要對儲能元件的充放電頻率做過多的限制，同時考慮到可能有長時間供給大功率照明的要求，儲能元件的能量密度必須足夠大，因此選用可充電鋰電池作為儲能元件。
[0056]進一步地，所述鋰電池，本發(fā)明采用的鋰電池可以自動實現(xiàn)過充和過放保護，延長使用壽命。
[0057]進一步地，所述升壓器，紅外監(jiān)控設(shè)備、LED照明設(shè)備均需要較為穩(wěn)定的直流電源，鋰電池兩端的電壓可能無法始終保持穩(wěn)定，因此還需要后一級的升壓及穩(wěn)壓元件。考慮到系統(tǒng)的低功耗，本發(fā)明采用了 TPS610981做為紅外感應模塊和ADG821，小功率警示燈的升壓器，其可以提供穩(wěn)定的3.3V電壓;采用TPS61200做為大功率LED照明燈的升壓器，TPS61200可以提供穩(wěn)定的5V輸出電壓，并且具有1.5A的電流驅(qū)動能力，因此可以直接驅(qū)動大功率LED。
[0058]進一步地，所述TPS61200具有一個使能端EN，在EN = O時可以禁止升壓器的輸出，從而實現(xiàn)更低的待機功耗。
[0059]具體實施例
[0060](I)用在排水管道中
[0061]用戶根據(jù)自己對照明亮度的需求，選擇工作電壓為5V左右，電流小于IA的LED照明設(shè)備，并放置于反應器上部透氣部分的燈具座中，將LED的兩端與能量管理電路上引出的正負極接線相接后，將整個設(shè)備直接放入水中，設(shè)備便會自動漂浮起來，并開始正常工作。
[0062]工作人員不需要再對此設(shè)備進行維護和更換電池的操作，只要再次進入下水道中，并進入此照明系統(tǒng)的照明管轄范圍，LED照明燈就會自動開啟，提供照明。同時能始終看到警示燈處于開啟狀態(tài)，在昏暗的下水道中，工作人員不需要攜帶任何照明設(shè)備，只需要按照警示燈的指示就可以知道行進方向，同時LED等可以為其提供充足的工作照明電源。
[0063]同時也可以選擇將警示燈放置在反應器外部。例如，在損壞的下水道井蓋附近放置一個警示燈，可以在夜間提供警示作用，保護過往行人的安全。
[0064](2)其他地區(qū)的應用
[0065]本發(fā)明并不限于應用在下水道中，只要是有機物濃度較高的水域都可以使用，例如沼澤地中，污水溝中，廢水處理廠中，以及一些農(nóng)村地區(qū)的水坑中。在這些區(qū)域設(shè)置免維護的燈光照明，可以提供警示作用，有助于防止人員誤入水中或沼澤地中，帶來危險。同時可以在夜間提供照明，方便工作和巡視，保護來往行人的安全。
[0066]功耗計算
[0067]微能量采集功率:
[0068](I)微生物電池提供的能量，利用實地采樣的下水道污水，經(jīng)過實驗測量，在一般的下水道污水的COD濃度下，BQ25504采集到的功率密度可以達到0.13mW/dm3以上，選用反應器的體積大于1dm3.因此微生物電池的采集功率大于1.3mW.
[0069](2)染料敏化太陽能電池板。該電池板主要用于采集兩部分能量。第一部分來自于本系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)的警示燈所發(fā)出的微弱的光能。此部分能量只有nW級，
[0070]另一部分來自于當有人接近系統(tǒng)時，點亮的LE D照明燈。此照明燈的功率在IW左右，對系統(tǒng)來說是一個巨大的消耗，因此染料敏化太陽能電池板靠近本系統(tǒng)的LED燈放置，以求得最大效率的對于照明LED光照能量的回收。
[0071]值得一提，對于光照能量的回收僅作為一個輔助電源，用以提升系統(tǒng)供電的可靠性，系統(tǒng)主要的能量來自于微生物燃料電池。
[0072]損耗功率:
[0073]人員進入排水管道中一個照明系統(tǒng)的管轄區(qū)域的頻度很低，多在數(shù)天甚至數(shù)十天，正是基于這一特點，雖然能量的采集功率微弱，但是系統(tǒng)可以利用數(shù)十天的時間采集能量，在需要照明時就可以提供充足的電能。
[0074]在無人接近時，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，在此狀態(tài)下，LED照明燈不開啟，但警示燈開啟O
[0075]在無人接近時，紅外感應模塊會控制TPS61200的使能端為低電平，從而降低TPS61200的自身損耗，在EN=0的狀態(tài)下，TPS61200的功耗小于15μW。
[0076]用于向紅外感應模塊，ADG821，低功耗照明燈提供電壓的升壓器，必須長期開啟，因此必需保證自身損耗盡可能低。為此選用了 TPS610981，該芯片能夠設(shè)定為低功率模式狀態(tài)，再此狀態(tài)下，只有BOOST升壓器工作，VMAIN引腳輸出穩(wěn)定的3.3V電平，同時自身損耗小于4μΙ
[0077]紅外感應模塊的功率小于200yW，是主要的待機狀態(tài)下的能量損耗。
[0078]低功耗的LED警示燈，僅用作警示和指示作用，為了在較遠距離上為下水道中人員指示行進方向以及提供必要的危險地區(qū)警示(例如前方水深區(qū)域，易塌方區(qū)域，高危險氣體濃度區(qū)等)，因此不需要高的亮度，控制功耗在10yW以內(nèi)。
[0079]ADG821為低功耗CMOS模擬開關(guān)，其功率損耗小于0.0lyff0因此，整個系統(tǒng)在待機狀態(tài)的功耗小于15+4+200+100+0.01 = 319.0lyW，即使僅考慮微生物電池的采集功率(大于1.3mW)也高于此值。所以，系統(tǒng)能夠在此段時間內(nèi)為儲能元件補充能量。平均的給儲能元件充電的凈功率為Pin-Piciss彡1300-319.01 = 980.99yW，在有人接近時，TPS61200被使能，LED照明燈工作。
[0080]此狀態(tài)下，TPS61200的功耗小于500yW，LED照明燈的功率為1W。
[0081]進入下水道的人員一般分為兩種:
[0082](I)施工人員
[0083](2)意外進入其中的人員
[0084]無論哪一種情況，一套照明系統(tǒng)所管轄的區(qū)域有人到達的頻度保守估計應小于I次/30天，在這30天中，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，可以收集能量共980.99*3600*24*30*10—6J =2542.73J足夠大功率照明設(shè)備工作半小時以上。
[0085]以上所有的能量計算中，功耗均采取了最大值，因此實際上30天內(nèi)采集到的能量可供LED照明燈工作的時間要高于此值，半小時的照明時間對于一般的下水道巡視，施工來說是充足的。
[0086]可行性分析
[0087](I)下水道中普遍存在著產(chǎn)電菌及其適宜的生存環(huán)境，并且一般的城市排水管道中的污水COD濃度在100-1000mg/L的范圍內(nèi)，能夠保證電池的正常產(chǎn)電運行。
[0088](2)由于系統(tǒng)的休眠功耗<319.0lyW，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在一般情況下儲能元件的凈充電功率大于O。
[0089]本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種微生物電池，其特征在于，其包括:掛鉤、LED燈、透氣孔、外殼、螺紋線、陰極、陽極、透水減速孔、錨;其中，所述外殼頂部設(shè)置有掛鉤，所述掛鉤底部設(shè)置有LED燈，所述外殼內(nèi)部的重心設(shè)置在底部，其內(nèi)部中添置有與壁面相對固定的網(wǎng)狀隔板，所述網(wǎng)狀隔板上固定陰極，所述外殼底部設(shè)置有透水減速孔，所述外殼下部設(shè)置有錨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物電池，其特征在于，其包括，所述外殼上半部分為透光材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物電池，其特征在于，其包括，所述外殼上半部分為透光材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物電池，其特征在于，其包括，所述陰極中，為活性炭為催化劑、泡沫鎳為集電體、PTEE為黏結(jié)劑和擴散層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物電池，其特征在于，其包括，所述陽極為環(huán)形碳纖維刷。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物電池，其特征在于，其包括，所述陰極，在外殼頂部設(shè)置鰓型透氣孔。7.—種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)，其特征在于，其包括，電源模塊、能量采集模塊、儲能元件、升壓器、紅外感應模塊，模擬開關(guān)、低功耗LED警示燈、大功率LED照明燈;其中，所述能量采集模塊連接儲能元件上，所述升壓器連接于儲能元件，所述升壓器連接于模擬開關(guān)，所述模擬開關(guān)連接于低功耗LED警示燈和大功率LED照明燈。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微生物電池發(fā)電的照明系統(tǒng)，其特征在于，其包括，所述電源模塊，是由微生物燃料電池和回收燈光光能的太陽能電池板共同構(gòu)成。
【文檔編號】F21S9/03GK106090795SQ201610421923
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610421923.3, CN 106090795 A, CN 106090795A, CN 201610421923, CN-A-106090795, CN106090795 A, CN106090795A, CN201610421923, CN201610421923.3
【發(fā)明人】田野
【申請人】浙江大學