燃料電池狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、燃料電池系統(tǒng)運行的安全性一直是人們關心的問題,特別是把它用于車載系統(tǒng),安全性的問題就顯得尤為突出.為了能夠實時監(jiān)測燃料電池的各個工作狀態(tài)、及時發(fā)現各種可能出現的設備故障,燃料電池狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)采用USB總線系統(tǒng)搭建硬件平臺,以神經網絡理論為基礎,建立故障診斷模型與算法,把兩者的優(yōu)點充分結合,保證了燃料電池系統(tǒng)安全可靠的運行.該文主要研究成果如下:該文研究了故障診斷系統(tǒng)的總體結構,以USB總線控制芯片AN2131QC為核心,組建了

2、燃料電池狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的硬件平臺.為了保證具有高速的數據采樣率,設計了DMA總線的通訊方式.針對硬件系統(tǒng)自身安全性和穩(wěn)定的要求,設計了復位模塊、電源監(jiān)控模塊、串行EEPROM模塊.基于USB的軟件開發(fā)平臺,對燃料電池狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)進行了研究和設計.在針對軟件的模塊化方面,著重分析了USB外設端的固件、主機操作系統(tǒng)上的客戶驅動程序以及操作界面程序三個部分程序編寫方法.采用Keil C51語言實現了單片機的工業(yè)控制

3、和數據采樣程序.使用了VC6.0完成了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷界面程序.基于USB的總線規(guī)范,研究了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的通訊方式,制定了適合于該系統(tǒng)的通信協議,并成功應用到該系統(tǒng)中.針對USB總線的通訊速度快、傳輸無差錯、即插即用和本身提供電源等特點,提出了兩種方便、實用的工作方式,實現了對燃料電池系統(tǒng)的監(jiān)測與診斷.開展了對燃料電池故障診斷算法的研究,研究了整個燃料電池系統(tǒng)的工作原理,以神經網絡理論為基礎,建立了針對燃料電池的神經網絡故障