基于数据采集卡的再生燃料电池控制系统开发

摘要

在当今世界，环境污染和能源危机已引起了全球关注，人们越来越重视能量转化效率高的而且环境友好的燃料电池。具有水电解(WE)模式和燃料电池(FC)模式功能的一体式可再生燃料电池就是未来能源领域的重要选择之一，它是在同一组件上既可以实现燃料电池功能又可以实现水电解功能的储能和供电系统，具有能量密度高、使用寿命长等优点。基于此，我们开发设计了基于PCI-8333的再生燃料电池控制系统，并对此做了详细的研究。论文首先介绍了研究意义以及研究的主要内容，并对一体式可再生燃料电池的相关概念、系统的组成、工作原理等都进行了较为详细的阐述。设计集成了基于PCI-8333的数据采集控制单元、模式转换单元和PWM波形输出控制单元，来实现系统的控制方案。在此基础上设计了VB软件开发的上位机系统，实现上位机和下位机之间的通信，使系统能够实时检测再生燃料电池堆的温度、湿度、电压和电流。系统上位机界面友好，实时性强且易于调试，通过VB与ACCESS接口设计，把系统检测的数据存放在ACCESS数据库中，便于用户进行历史参数查询。

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摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 前言

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究的目的和意义

1.2 一体式可再生燃料电池

1.2.1 URFC 燃料电池特点

1.2.2 URFC 燃料电池工作原理

1.3 本文主要研究内容

第二章 URFC 监控系统总体方案设计

2.1 系统的原理

2.2 系统组成

2.3 URFC 影响因数

第三章 URFC 监控系统硬件设计

3.1 系统控制电路原理图设计

3.2 接口卡技术说明

3.3 外围电路设计

3.3.1 温度和湿度检测

3.3.2 鼓风机和冷却风扇PWM 控制电路

3.3.3 电磁阀控制电路

3.3.4 I/O 接口通信电路

3.4 系统PCB 设计

第四章 URFC 监控系统软件设计

4.1 系统界面设计

4.1.1 VB 编程环境介绍

4.1.2 采集卡测试及界面设计

4.2 PID 控制算法与PWM 程序设计

4.2.1 增量式PID 控制算法原理

4.2.2 算法的实现

4.2.3 算法控制参数整定

4.2.4 PWM 程序设计

4.3 VB 与ACCESS 接口程序设计

4.3.1 建立数据库

4.3.2 连接ACCESS 数据库

4.4 其他主要程序

第五章 总结

参考文献

致谢

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