1 引言
車用燃料電池具有效率高、啟動快、環(huán)保性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，是取代汽車內(nèi)燃機(jī)的理想解決方案。燃料電池汽車的最大優(yōu)點是清潔、無污染，在全球環(huán)境保護(hù)問題日益突出的今天，燃料電池汽車作為環(huán)保型汽車越來越受到人們的重視。為提高燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的可靠性，需要對發(fā)動機(jī)的各系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，記錄試驗數(shù)據(jù)，分析其運行特性，為發(fā)動機(jī)控制策略的不斷改進(jìn)提供依據(jù)，同時對整車性能進(jìn)行評估。因此，燃料電池發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)具有很重要的現(xiàn)實意義。
2 系統(tǒng)概述
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介
本系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成，如圖1所示。它以高性能的dsp為核心，開發(fā)出控制燃料電池發(fā)動機(jī)的嵌入式控制器。不僅能完成對燃料電池發(fā)動機(jī)的控制，并對整車較為嚴(yán)重的電磁干擾做了相應(yīng)的處理，增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性；與其配套的上位機(jī)監(jiān)控軟件是一個擁有良好人機(jī)界面的試驗數(shù)據(jù)監(jiān)控和記錄中心。系統(tǒng)中dsp的任務(wù)主要是完成數(shù)據(jù)的采集與處理，算法的實現(xiàn)與驅(qū)動，并通過串口與上位機(jī)通信，將采集到的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，并接收上位機(jī)發(fā)來的控制命令。而系統(tǒng)的上位機(jī)對燃料電池發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)控，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、存儲及查詢功能。上位機(jī)軟件是在windows2000/xp操作系統(tǒng)下利用vc++ 6.0開發(fā)完成的，由于篇幅所限，本文重點介紹上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。
圖1 燃料電池發(fā)動機(jī)控制器結(jié)構(gòu)圖
2.2 監(jiān)控軟件的總體設(shè)計
本系統(tǒng)需要監(jiān)控一系列的參數(shù)，記錄歷史數(shù)據(jù)及顯示實時曲線圖，并實時地顯示報警事件，提供診斷信息，使監(jiān)控人員可以及時了解異常情況，查詢故障內(nèi)容。控制器的主要控制對象有氫氣供給、空氣供給、冷卻水循環(huán)、電堆功率等，監(jiān)控軟件對其中關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時顯示、報警顯示及數(shù)據(jù)存儲等。根據(jù)系統(tǒng)分析確定的目標(biāo)和功能，采用模塊化設(shè)計方法，進(jìn)行了系統(tǒng)的界面結(jié)構(gòu)設(shè)計。本系統(tǒng)由多個模塊組成，每一個模塊完成一項獨立的功能，模塊與模塊之間通過數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。其關(guān)系如圖2所示。
圖2 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
