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改變空氣陰極集電層提高微生物燃料電池性能之研究

為了解決gs統力電池的問題，作者周廉軒 這樣論述：

在全球趨勢走向減碳的年代，綠色化學日漸被重用，如何在盡量對環境不造成或減少負擔的前提下，生產能源已經是一門全球關注的技術，而微生物燃料電池為綠色化學中，生物電化學的其中一門分支，主要特點為在處理廢水的同時可以產生能源。本研究將會針對無膜型的空氣陰極應用於單槽式微生物燃料電池，探討其空氣陰極中集電層與有機負荷率的變化對於單槽式微生物燃料電池的影響，並且討論其變化對於微生物燃料電池的發電效率，與對微生物造成的負荷之影響以及應用於實廠廢水之可行性。在本研究中使用30目、60目、80目三種不同網目的304型不鏽鋼鐵網作為集電層的選用，製作成PVDF活性碳空氣陰極，結果顯示當有機負荷率為200 mg/

L/d時，在60目的集電層網目中展現出最佳的性能，最大功率密度為0.978 mW⁄m^2 ，COD去除效率也達到約80%。而再持續提升集電層網目，則出現反應質子與電子不足且內阻上升，造成功率密度下降的現象，此結果證明了提升空氣陰極中集電層網目對微生物燃料電池產生更高的功率密度的可行性。在第二階段實驗中，提升有機負荷率對於不同網目的電流影響，結果顯示在微生物汙泥對水中有機物濃度可以負荷的前提下，提升有機負荷率對於微生物燃料電池的產電能力帶來正向的效果，並且在當有機負荷率提高後，因為從基質中降解後所帶來的反應物增加，使得原先在有機負荷率200 mg/L/d 時，雖然網目增加但是因為內阻影響而使功率

密度較低的80目集電層網目的空氣陰極，也產生出了1.432 mW/m^2的功率密度。但是當提供過大的有機負荷率時，則會使微生物燃料電池的各項數值下降。最後將本研究所得到的空氣陰極，根據前階段進行的實驗結果所得到的最佳參數，應用於處理實廠的異丙醇廢水當中，在低濃度的異丙醇廢水下對其有機物降解率平均達到80 ~ 85 %，並且在1000歐姆的外接電阻下，展現出0.14 V的電壓和0.212 mW/m^2的最大功率密度。此結果不僅成功提升微生物燃料電池的性能，也證明此系統應用於實廠的可行性。

應用於預備儲能系統之 主動箝位返馳式轉換器研製

為了解決gs統力電池的問題，作者楊智翔 這樣論述：

本文提出一種應用於預備儲能系統之主動箝位返馳式轉換器，其架構包含一主動箝位返馳式轉換器(Active Clamp Flyback Converter)與一降升壓雙向轉換器(Buck-boost Bidirectional Converter)，並以數位訊號控制器(dsPIC30F4011)為控制核心。當數位訊號控制器偵測到市電供電，便發出訊號啟動主動箝位返馳式轉換器以及使降升壓雙向轉換器為降壓模式，提供DC 24V供負載使用，並對鉛酸電池進行三段式充電。當控制器偵測到市電斷電後，發出控制訊號使雙向轉換器為升壓模式，使電池一方面提供DC 12V負載，另一方面經由雙向轉換器升壓後提供DC 24V

負載使用。本系統具有零電壓切換(Zero Voltage Switching, ZVS)之特性，可解決因高電壓應力與高切換頻率所造成的切換損失與雜訊。最後本文實作一150W主動箝位返馳式轉換器與 120W降升壓雙向轉換器，來驗證所提出的主動箝位返馳式轉換器運用於預備儲能系統的可行性，其最高效率分別為主動箝位返馳式轉換器為91.56%，雙向轉換器降壓模式為93%，雙向轉換器升壓模式為 90.23%。