基于光繼電器的燃料電池單片電壓巡檢系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會對能源的大量消耗，傳統(tǒng)能源越來越不能滿足人類日益增長的消耗需求，因此燃料電池作為新能源以其獨特的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢被越來越多國家研究。質(zhì)子交換膜燃料電池是由很多節(jié)燃料電池串聯(lián)而成，每片電池都影響著整個電堆的性能與安全，同時，檢測燃料電池工作狀態(tài)并找出其最佳工作條件延長其壽命也尤其重要。因此需要對每片燃料電池的輸出電壓值進(jìn)行實時監(jiān)測。本文以燃料電池堆單片電壓檢測為研究對象，進(jìn)行了基于光繼電器的燃料電池單片電壓巡檢系統(tǒng)設(shè)計研究。主要研

2、究內(nèi)容如下：
　　 根據(jù)燃料電池堆單片電壓巡檢系統(tǒng)的功能需求，結(jié)合巡檢系統(tǒng)現(xiàn)場特殊的應(yīng)用環(huán)境，提出了一種基于光電隔離繼電器的燃料電池單片巡檢系統(tǒng)總體設(shè)計方案，利用光電耦合繼電器實現(xiàn)不同電池片電池切換，解決了傳統(tǒng)電壓采集方式中的累計電勢問題，同時設(shè)計的電位提升單元有效解決了負(fù)壓采集問題。
　　 在分析質(zhì)子交換膜燃料電池單片電池極化曲線和系統(tǒng)性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，完成了主從式單片電壓巡檢系統(tǒng)硬件設(shè)計，設(shè)計了巡檢系統(tǒng)選通單元、高精

3、度信號調(diào)理單元、負(fù)壓測量單元和USB硬件接口電路，并分別詳細(xì)分析了它們的原理結(jié)構(gòu)和工作特點。
　　 完成完成了下位機(jī)檢測單元和主控制單元兩部分軟件設(shè)計。根據(jù)巡檢系統(tǒng)車載的實際應(yīng)用，制定了嚴(yán)格規(guī)范的通信應(yīng)用層協(xié)議，對CAN和USB應(yīng)用層協(xié)議制定做了詳細(xì)闡述，并給出了相應(yīng)的協(xié)議格式。
　　 給出了一種基于支持向量機(jī)電堆故障診斷檢測方法。采用支持向量機(jī)的多分類器功能對燃料電池故障進(jìn)行識別，依據(jù)最大間隔距離原則優(yōu)化層次支持向量機(jī)