基于嵌入式Linux的燃料電池控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、燃料電池是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的新能源技術(shù)之一。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，燃料電池對(duì)自身控制系統(tǒng)的性能和體積提出了更高的要求。本論文基于嵌入式技術(shù)，為質(zhì)子交換膜燃料電池設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了燃料電池的智能化和小型化。 本文首先介紹燃料電池和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展情況，闡述了控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。論文的主要內(nèi)容是嵌入式Linux 環(huán)境下的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，在以下三方面進(jìn)行了研究和開發(fā)工作： 1. 根據(jù)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的控制要求，對(duì)軟件

2、系統(tǒng)進(jìn)行多層次的模塊化設(shè)計(jì)，采用Linux 環(huán)境下多進(jìn)程結(jié)合多線程的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)多個(gè)回路的實(shí)時(shí)控制。同時(shí)針對(duì)嵌入式系統(tǒng)無人值守的使用環(huán)境，提出一種用戶進(jìn)程自動(dòng)重啟的方法，有效增強(qiáng)了嵌入式軟件的可用性和可靠性。 2. 針對(duì)系統(tǒng)特殊的硬件設(shè)備，基于Linux 2.6 內(nèi)核設(shè)計(jì)了ARM處理器GPIO和PWM 模塊的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)了底層控制輸出。并利用帶I2C總線的芯片PCF8583，擴(kuò)展了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能和外部

3、EEPROM模塊。在深入分析Linux的I2C 總線驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)核代碼進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，顯著提高了總線傳輸?shù)腎/O 效率。 3. 針對(duì)系統(tǒng)的LCD觸摸屏人機(jī)界面，基于Qt/Embedded 類庫設(shè)計(jì)了嵌入式用戶圖形界面，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)顯示、歷史記錄查詢和參數(shù)設(shè)置等功能，詳細(xì)介紹了圖形界面程序的實(shí)現(xiàn)過程。 基于嵌入式技術(shù)的燃料電池控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了燃料電池小型化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究工作具有重要的借鑒價(jià)值