船用燃料電池監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、燃料電池因無污染、高效率、低噪音、可靠性強(qiáng)、供電性能更加穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為21世紀(jì)最有前途的“綠色能源”，所以把燃料電池作為船舶的電力推進(jìn)應(yīng)用于實(shí)船具有很廣闊的前景。研究表明，燃料電池運(yùn)行參數(shù)如溫度和濕度，對提高燃料電池的性能和壽命起著至關(guān)重要的作用。對燃料電池的溫度、濕度等參數(shù)的控制也是目前研究的重點(diǎn)之一?；诖?，我們設(shè)計(jì)了基于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的實(shí)船監(jiān)控系統(tǒng)，并對此做了初步的研究。 論文首先介紹了研究意義以及

2、研究的主要內(nèi)容，并對質(zhì)子交換膜燃料電池的相關(guān)概念、系統(tǒng)的組成、工作原理等都進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，根據(jù)對影響系統(tǒng)性能的一些重要因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析后，提出了質(zhì)子交換膜燃料電池監(jiān)控系統(tǒng)的總體控制方案。設(shè)計(jì)采用了AT89C52組成的易于檢測的下位機(jī)系統(tǒng)。在系統(tǒng)的下位機(jī)控制方案設(shè)計(jì)中，濕度的測量用HS1101濕度傳感器模塊。溫度的測量用DS18B20溫度傳感器測量，并用數(shù)碼管顯示測量值，用PWM控制冷卻風(fēng)扇控制溫度到恒定值。設(shè)計(jì)中采用了以A

3、T89C52單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集(溫度)控制單元、PWM 波形輸出控制單元和定時(shí)器單元，來實(shí)現(xiàn)以上的控制方案。 并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了上位機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)和上位機(jī)的串行通信，使系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測燃料電池堆的溫度、濕度、電壓，并把檢測到的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，通過PID算法來調(diào)整輸入?yún)?shù)，以達(dá)到最優(yōu)控制的效果。系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控友好界面是使用VB軟件開發(fā)的，它界面友好、編程風(fēng)格簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、易調(diào)試。除此之外，設(shè)計(jì)了VB易于訪問的AC