质子交换膜燃料电池测控平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103199284103199284B(45)授权公告日2014.12.24(21)申请号201310112315.0技Ⅱ期》.2012,(第7期),第1段至最后一段及图2.1.(22)申请日2013.04.01李蕾.基于LabVIEW的百瓦级PEMFC测控系(73)专利权人南京理工大学统研究与设计.《中国优秀硕士学位论文全文数据地址210094江苏省南京市孝陵卫200号库工程科技Ⅱ期》.2012,(第7期),第4至30(72)发明人戚志东彭富明徐胜元单梁页.刘猛张旭审查员肖琪(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人马鲁晋(51)Int.Cl.H01M8/04(2006.01)G01R31/36(2006.01)(56)对比文件WO2012042328A1,2012.04.05,全文.CN202121013U,2012.01.18,全文.CN201859204U,2011.06.08,全文.卢君.基于DSP的PEMFC测试系统设计与实现.《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科权权利要求书2页利要求书2页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称质子交换膜燃料电池测控平台(57)摘要本发明公开了一种新的质子交换膜燃料电池测控平台，提供一种融电源转换、数据采集、报警显示、执行机构和数据通信等模块于一体的，具有实时采集电堆参数并控制电堆温湿度功能的测控系统，其中电源转换模块包括5V、12V、6V转换路，数据采集模块包括电堆电压、电流、温度、室温采集，报警显示模块包括蜂鸣器、LED报警，执行机构包括风扇转速与电磁阀开闭时间，数据通信模块通过串口实现。该系统主要应用于质子交换膜燃料电池的技术研究与教学。CN103199284BCN1039284BCN103199284B权利要求书1/2页1.一种质子交换膜燃料电池测控平台，其特征在于，包括氢气供应单元、氧气或空气供应单元、PEMFC电池堆、电力电子转换单元、负载实验单元和控制单元，氢气供应单元、氧气或空气供应单元均与PEMFC电池堆相连接，为PEMFC电池堆提供氢气、氧气或空气，PEMFC电池堆通过电力电子转换单元与负载实验单元相连接，为负载实验单元提供电能，PEMFC电池堆还与控制单元相连接，在控制单元的控制下运行；所述控制单元包括执行单元、供电电路、数据采集模块、报警显示模块、单片机和通信单元，所述执行单元与单片机相连，在单片机的控制下调节PEMFC电池堆电磁阀的开闭时间和风扇的占空比；供电电路与单片机相连，为单片机供电；数据采集模块与单片机相连，将采集到的电流信号、电压信号、环境温度和电堆温度传输给单片机；单片机与报警显示模块相连接，在电流过大或电堆温度过高时发出报警信号；单片机还与通信单元相连接，通过通信单元与上位机进行通信；所述数据采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、环境温度采集模块和电堆温度采集模块，其中电流采集模块包括第一端子(J7)、第一保险丝(FS1)、第一二极管(D3)、第一场效应管(Q4)、第一光耦(ISO1)、第一电阻(R17)、第二电阻(R27)、第三电阻(R30)、第四电阻(R31)、第五电阻(R53)、第六电阻(R62)、第七电阻(R65)、第八电阻(R66)、第九电阻(R61)、第十电阻(R63)、第十一电阻(R64)、第十二电阻(R39)、第一电容(C34)、第二电容(C30)、第三电容(C31)、第一集成运放(U16)、第一稳压管(ZD7)；所述第一保险丝(FS1)的一端接电堆输出正极输出B+，第一保险丝(FS1)的另一端接第一二极管(D3)的2端和第一端子(J7)的1端，第一二极管(D3)的1端和第一端子(J7)的2端接第一场效应管(Q4)的5、6、7、8端，第一场效应管(Q4)的4端接第三电阻(R30)的一端和第一光耦(ISO1)的3端，第三电阻(R30)的另一端接模拟地，第一光耦(ISO1)的4端接+12V电源，第一光耦(ISO1)的2端接数字地，第一光耦(ISO1)的1端接第二电阻(R27)的一端，第二电阻(R27)的另一端接PIC18F2580芯片的CTL_LOAD引脚和第一电阻(R17)的一端，第一电阻(R17)的另一端接数字地，第一场效应管(Q4)的1、2、3端同时接第四电阻(R31)、第五电阻(R53)、第六电阻(R62)的一端，第四电阻(R31)、第五电阻(R53)的另一端同时接模拟地，第六电阻(R62)的另一端接第一电容(C34)、第七电阻(R65)的一端和第一集成运放(U16)的10端，第一电容(C34)的另一端接模拟地，第七电阻(R65)的另一端接第八电阻(R66)的一端，第八电阻(R66)