基于以太網(wǎng)的燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、燃料電池是21世紀最有前途的綠色能源之一，因其具有比功率高、工作溫度低、發(fā)電效率高、噪聲低、零排放等優(yōu)良特性，被廣泛用于移動電源和車輛動力系統(tǒng)。提高燃料電池電堆的使用壽命和利用效率、完善燃料電池發(fā)動機的動力性能，是當前燃料電池電動汽車研究領(lǐng)域的一個重要方向。對燃料電池發(fā)動機進行實時監(jiān)控，根據(jù)其運行狀態(tài)對其進行故障預(yù)測及診斷是提高燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)性能的重要途徑。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式Internet技術(shù)能在工業(yè)控制系統(tǒng)中構(gòu)建具有更高

2、性價比的監(jiān)控自動化系統(tǒng)。本文在分析燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以以太網(wǎng)為信息交換的橋梁，開展燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計。主要研究內(nèi)容如下： ⑴分析了燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求。在此基礎(chǔ)上，運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點，提出了基于以太網(wǎng)的燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)的總體構(gòu)架。該系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊單元和PC機監(jiān)控平臺組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成發(fā)動機現(xiàn)場信息的采集與處理，網(wǎng)絡(luò)通訊單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)

3、采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入，PC機負責信息的顯示及處理。 ⑵在比較幾種網(wǎng)絡(luò)接入方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)通訊單元。選擇較簡潔靈活的MCU+網(wǎng)絡(luò)控制芯片方案，使用PIC16F877A與網(wǎng)絡(luò)接口控制器ENC28J60相結(jié)合接入到以太網(wǎng)，實現(xiàn)了串口數(shù)據(jù)到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。詳細地給出了這種解決方案的軟硬件實現(xiàn)方法，包括系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與原理，適合嵌入式系統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議的設(shè)計以及系統(tǒng)的軟件流程。 ⑶設(shè)計了燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件