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燃料电池以其清洁环保,节能高效等优点倍受关注,在电动汽车、潜艇、备用电源等领域具有广阔的应用前景。在对燃料电池进行研究的同时需要研究其内阻,燃料电池内阻是一个重要的参数,它能综合反应燃料电池内部湿度、温度及健康状态,对各单片燃料电池内阻进行监测是保障燃料电池安全、高效运行的关键。
本文进行了燃料电池内阻在线测试系统上位机软件研究,主要内容包括:分析了燃料电池内阻在线测试方法,对测试系统进行需求分析,在此基础上设计了以Visual C++6.0为前台开发工具的内阻测试系统上位机软件总体方案,并将上位机软件结构划分为人机界面、通信接口模块、数据库接口和数据分析与处理模块。综合运用面向对象技术、多线程技术、VC通信接口技术、数据库接口技术等,设计了上位机软件设计,包括界面设计、通信接口程序设计、数据库接口程序设计等。根据内阻测试系统需要,设计了两种通信方式,即串行通信和USB通信,并分别制定了完善的通信协议。为了提高显示数据和访问数据的效率,数据的接收与存储采用多线程方式实现,并采用ADO的连接方式进行数据库访问。应用电化学阻抗法中的分析阻纳数据的方法,分析了燃料电池等效电路和内阻阻抗谱图,结合带插值的非线性最小二乘法对燃料电池内阻阻抗谱图进行了曲线拟合,从而求得燃料电池内部欧姆内阻、极化内阻等参数值,为燃料电池的深入研究与系统控制提供了依据。本文实现了内阻在线测试的数据通信、显示、存储、查询等功能,还完成了数据处理功能,利用MATLAB进行了数据处理仿真。