氫氧燃料電池智能控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、氫氧燃料電池,顧名思義,是在催化劑的作用下,陽極的氫氣和陰極的氧化劑進行反應(yīng),釋放電和熱,同時生成液態(tài)或氣態(tài)形式的水。相比原電池及原油,對環(huán)境的污染更少,是一種綠色、清潔和高效的可循環(huán)利用的新型能源。因此,在化石燃料日趨減少及能源危機的今天,具有非常好的開發(fā)及應(yīng)用前景。
　　根據(jù)其電解質(zhì)的不同,有5種不用類型的氫氧燃料電池,其中質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)能夠在室溫下快速啟動,并具有可反復開關(guān)和低噪音等特性,在便攜式電源、交通

2、工具以及基站電源等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。然而,需要良好的水熱管理策略和健壯的軟件控制,才能使PEMFC燃料電池系統(tǒng)的效率盡可能地發(fā)揮,保證燃料電池系統(tǒng)長時間正常地運行。本文在對PEMFC電池的工作性質(zhì)和各模塊的參數(shù)進行了理論結(jié)合實際的分析和權(quán)衡之后,提出了一個簡單實用、適用于固定基站的燃料電池的水熱氣管理策略,主要工作如下:
　　(1)對燃料電池的歷史、主流氫氧燃料電池的主要結(jié)構(gòu)和工作原理做了簡要的回顧和學習。
　　(2)

3、對PEMFC電池性能參數(shù)的進行了分析,并闡述水熱氣管理的重要地位。
　　(3)設(shè)計了燃料電池控制系統(tǒng),以STM32F103微處理器為核心,搭建硬件電路;以IA R公司的EW ARM作為軟件開發(fā)平臺,并在IA R平臺上移植FreeRTOS實時系統(tǒng);對燃料電池的溫度、電流、電壓和氫氣壓力進行采集及分析。
　　(4)實現(xiàn)了數(shù)字PID對燃料電池的溫度控制,通過實驗繪制出最佳的燃料電池電流一溫度曲線,以達到最佳的發(fā)電效率;對于增濕策略