基于LabVIEW 的固體氧化物燃料電池監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)

盧靜，彭暉，楊杰，王俊

(1. 中國地質(zhì)大學(xué)( 武漢) 機(jī)械與電子信息學(xué)院，湖北武漢430074;2. 北京第二外國語學(xué)院教育技術(shù)中心，北京100024)

燃料電池是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它具有效率高、無污染、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，可作為便攜式電子產(chǎn)品的小型電池，也可應(yīng)用于小型集中供電或分散式供電系統(tǒng)，極具有發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳吧钍苁澜绺鲊闹匾暎涣袨槲磥硎澜缡罂萍贾住?/p>

燃料電池的性能受多種因素影響，需要監(jiān)控的對象較多，包括溫度、流量、壓力和氣體組分等。傳統(tǒng)的方法是采用設(shè)備組態(tài)的方式來建立監(jiān)控系統(tǒng)。蒙奎君［1］的SOFC (Solid Oxide Fuel Cells，固體氧化物燃料電池)系統(tǒng)由工程師站、通訊網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備組態(tài)三部分組成，涉及的主要設(shè)備有電子負(fù)載、流量積算儀，流量計以及溫控儀，它們分別對加熱爐的溫度、燃料與空氣的流量等進(jìn)行測控。由于采用的是半自動式控制，控制量和監(jiān)測量有限，同時監(jiān)測也不方便，需要熟練的技術(shù)人員。此外，燃料電池反應(yīng)過程對人員操作造成的誤差十分敏感，難以確保所獲數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量。因此，自主開發(fā)新型的燃料電池監(jiān)控系統(tǒng)對于燃料電池商業(yè)化的發(fā)展具有重要的意義，可以為燃料電池提供可靠的運(yùn)行環(huán)境，使其更高效率地工作。

作者分析了測試需求，根據(jù)影響性能的主要因素制定了測試的總體方案。燃料電池的監(jiān)控系統(tǒng)以LabVIEW 為軟件開發(fā)工具和設(shè)計平臺，利用軟件模擬儀器部分硬件功能，并結(jié)合通用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)真正儀器的功能［2］。……