1 引言

車用燃料電池具有效率高、啟動快、環(huán)保性好、響應速度快等優(yōu)點，是取代汽車內燃機的理想解決方案。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)動機系統(tǒng)的可靠性，需要對發(fā)動機的各系統(tǒng)狀態(tài)進行實時監(jiān)控，記錄試驗數據，分析其運行特性，為發(fā)動機控制策略的不斷改進提供依據，同時對整車性能進行評估。因此，燃料電池發(fā)動機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)具有很重要的現實意義。

2 系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)結構簡介

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)動機的嵌入式控制器。不僅能完成對燃料電池發(fā)動機的控制，并對整車較為嚴重的電磁干擾做了相應的處理，增強了控制系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性；與其配套的上位機監(jiān)控軟件是一個擁有良好人機界面的試驗數據監(jiān)控和記錄中心。系統(tǒng)中dsp的任務主要是完成數據的采集與處理，算法的實現與驅動，并通過串口與上位機通信，將采集到的數據傳送給上位機，并接收上位機發(fā)來的控制命令。而系統(tǒng)的上位機對燃料電池發(fā)動機工作狀態(tài)實現實時監(jiān)控，完成數據的轉換、存儲及查詢功能。上位機軟件是在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監(jiān)控軟件的設計與實現。

圖1 燃料電池發(fā)動機控制器結構圖

2.2 監(jiān)控軟件的總體設計

本系統(tǒng)需要監(jiān)控一系列的參數，記錄歷史數據及顯示實時曲線圖，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)控軟件對其中關鍵參數進行實時顯示、報警顯示及數據存儲等。根據系統(tǒng)分析確定的目標和功能，采用模塊化設計方法，進行了系統(tǒng)的界面結構設計。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據相關聯。其關系如圖2所示。

圖2 監(jiān)控系統(tǒng)結構圖