关于太阳能和燃料电池的电源系统

【摘要】： 能源是人类社会生存和发展的动力源泉,随着化石能源的日益减少,太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等各种新能源的应用越来越广泛。由于化石能源的有限性和环境保护压力的增加,使世界上许多国家加强了对绿色能源和可再生能源技术发展的大力支持,其中太阳能利用是一个重要的方向。 氢能系统是一种极具潜力的未来能源系统,燃料电池的出现为氢能的利用提供了很大的方便。燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转化成电能的装置,具有能量转化率高,无污染(生成物是水)等优点。再生燃料电池系统包括了水的电解、氢气的储存、以及燃料电池发电几个部分。因此,将太阳能系统和再生燃料电池系统相结合的系统,就成为一种重要的可再生能源利用方式。 在这里,所做的工作是首先构建了一个基于太阳能光伏电池、燃料电池、镍氢电池、直流无刷电机的的电源系统;然后完成了基于数据采集卡的控制系统,设计合适的硬件控制电路,以及相应的运行软件,对整个电源系统进行数据采集、监视、以及控制管理;最后在此基础上,开发了基于ARM的嵌入式电源控制系统,为以后的实际应用打下了坚实的基础。 本课题对于太阳能电池的发电系统,卫星、平流层飞艇等空间电源系统的开发研究工作,具有一定的理论和实践指导意义 【关键词】：太阳能电池 再生燃料电池 计算机控制 嵌入式系统
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM911.4;TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 可再生能源概论10
• 1.2 太阳能10-12
• 1.3 PEMFC 燃料电池12-15
• 1.3.1 燃料电池特点12-13
• 1.3.2 燃料电池的工作原理13-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 第二章 基于数据采集卡的系统设计16-44
• 2.1 系统的结构原理16-17
• 2.2 系统构成17-18
• 2.3 硬件电路设计18-31
• 2.3.1 中泰PCI-8333 数据采集卡18-19
• 2.3.2 系统控制板的设计19-28
• 2.3.3 印刷电路板设计28-31
• 2.4 上位机监控设计31-44
• 2.4.1 设计思路31
• 2.4.2 编程环境31-32
• 2.4.3 人机界面设计32-33
• 2.4.4 AD5242 数字可调电阻器的程序设计33-40
• 2.4.5 整个系统的程序40-44
• 第三章 基于ARM 的嵌入式控制系统44-75
• 3.1 嵌入式系统简介44-46
• 3.1.1 嵌入式系统介绍44-45
• 3.1.2 ARM 简介45-46
• 3.2 嵌入式LINUX简介46-47
• 3.3 勤研开发板QT2410E47-53
• 3.3.1 开发板QT2410E 的介绍47-49
• 3.3.2 三星S3C2410 芯片49-53
• 3.4 界面开发软件QT53-58
• 3.4.1 QT 软件中的通信机制54-55
• 3.4.2 QT 中的窗口部件55-57
• 3.4.3 可视化图形界面开发工具QTdesigner57-58
• 3.5 GUI 图形界面的开发58-71
• 3.5.1 窗口部件的绘制58-63
• 3.5.2 信号函数与槽函数的连接63-66
• 3.5.3 窗口部件的功能实现66-70
• 3.5.4 Main 函数的编写70-71
• 3.6 用户界面程序的移植71-75
• 3.6.1 在开发板上安装Linux 系统71-74
• 3.6.2 将程序移植到开发板上74-75
• 第四章 总结和展望75-77
• 4.1 总结75
• 4.2 展望75-77
• 参考文献77-79
• 致谢79-80
• 攻读学位期间发表的学术论文目录80

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