質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)阻測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池清潔環(huán)保，發(fā)電效率高，是當(dāng)前新型能源領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。燃料電池工作時(shí)每一片燃料電池都可以理解為一個(gè)有著很小內(nèi)阻的可變電壓源，其內(nèi)阻是反映燃料電池運(yùn)行狀態(tài)與發(fā)電效率的重要參數(shù)，為了評(píng)估各單片電池性能并及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常的單片電池必須對(duì)單片電池內(nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)。在諸多測(cè)量燃料電池內(nèi)阻的方法中，電化學(xué)阻抗譜法由于可以準(zhǔn)確獲得阻抗頻率譜、測(cè)得的數(shù)據(jù)豐富，因而備受矚目。論文以此為背景，基于電化學(xué)阻抗法設(shè)計(jì)了一種高精度的質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)阻

2、測(cè)試裝置，主要研究工作如下：
　　 闡述了燃料電池的工作的原理，介紹了質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)阻等效電路模型，比較分析了當(dāng)前幾種燃料電池內(nèi)阻測(cè)試方法，提出了基于電化學(xué)阻抗譜法的內(nèi)阻測(cè)試裝置總體設(shè)計(jì)方案。
　　 設(shè)計(jì)了質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)阻測(cè)試裝置硬件電路，完成了前置放大器和高階跟蹤濾波器設(shè)計(jì)，提高了信號(hào)采集的精度；采用負(fù)反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)了線性電源的低噪聲輸出，提出了CPLD相位差檢測(cè)方案，結(jié)合有效值檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)了兩路交流信號(hào)的

3、相位差和幅值大小精確檢測(cè)；設(shè)計(jì)了MCU控制器硬件電路，完成了AD采樣、通訊和測(cè)試流程控制等功能。
　　 完成了質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)阻測(cè)試裝置軟件的設(shè)計(jì)。根據(jù)測(cè)試裝置工作原理，分為CPLD軟件邏輯設(shè)計(jì)和單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分對(duì)內(nèi)阻測(cè)試裝置軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，并對(duì)各軟件功能模塊進(jìn)行了劃分，給出了相應(yīng)的軟件流程圖，具體設(shè)計(jì)了CPLD相位差測(cè)試模塊、CPLD與單片機(jī)通訊模塊、MCU測(cè)試程序和單片機(jī)幅值檢測(cè)模塊，并制定了SCI和CAN通訊