質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）控制和管理系統(tǒng)的研究.pdf

1、目的是為了將質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)應(yīng)用到船舶的電力推進(jìn)上。與傳統(tǒng)的柴(汽)油發(fā)電機(jī)和蓄電池電源相比，燃料電池的最大優(yōu)點在于無污染、效率高、噪聲低、可靠性強(qiáng)、供電性能更加穩(wěn)定。但是，燃料電池的放電性能受氣體壓力、溫度、濕度、尾氣排放等影響，課題研究的目的就是分析壓力、溫度、濕度等參數(shù)對燃料電池放電性能的影響，并給出相應(yīng)的控制方案。 論文首先介紹了研究意義以及研究的主要內(nèi)容，然后對質(zhì)子交換膜燃料電池的相關(guān)概念、系統(tǒng)的組成、

2、工作原理等等都進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。根據(jù)相關(guān)的分析，提出了質(zhì)子交換膜燃料電池供電系統(tǒng)的總體控制方案。根據(jù)對影響系統(tǒng)性能的各個重要的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析后，給出了具體的控制方法。根據(jù)控制的方案設(shè)計了系統(tǒng)的硬件以及相應(yīng)的軟件。對實際的實驗結(jié)果進(jìn)行測試，從示波器上觀察波形圖，以證明設(shè)計方案的正確性和可行性。最后對已經(jīng)完成的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，提出了對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化控制的方案，并展望了質(zhì)子交換膜燃料電池應(yīng)用于船舶的電力推進(jìn)的前景。 在系

3、統(tǒng)的控制方案設(shè)計中，采用常壓空氣作為氧化劑。氫氣的供給采用高壓儲氫瓶提供，供氫壓力通過兩級減壓閥來實現(xiàn)降壓和穩(wěn)壓，根據(jù)測量數(shù)據(jù)的分析，將進(jìn)氣的壓力恒定在特定的值。氣體的增濕采用恒溫水槽和中空纖維增濕器進(jìn)行增濕，濕度的測量用HSll01濕度傳感器。溫度的測量用DSl8B20溫度傳感器測量，并用數(shù)碼管顯示出測量值，用PWM控制冷卻風(fēng)扇控制溫度到恒定值。采用定時器計時控制排氣閥，排放尾氣。設(shè)計中采用了以DSP2407A為核心的數(shù)據(jù)采集(溫度、