固体氧化物燃料电池监测和故障诊断平台的研制

随着传统能源日益短缺和生态环境的恶化，人们需要寻找一种新型环保的能源来代替传统能源。固体氧化物燃料电池（SOFC因其具有高效率、零污染、零噪声的特点而被誉为未来新型的高效、节能、环保的发电方式之一。除了电堆内部材料、结构的改进以及控制策略的改进外，良好的监控和故障诊断模块也是SOFC系统正常运转所必须的。当SOFC系统运用于家庭楼宇，工厂发电等场合的时候，由于要用到甲烷或者氢气等可燃气体，其安全性问题就显得尤为突出。为了能够实时的监测SOFC燃料电池的各种工作状态，及时发现系统的各部分故障，本文设计了SOFC系统的监测及故障诊断系统。 本文以自主研发的SOFC燃料电池系统为对象，开展燃料电池的监测及故障诊断系统开发。本文的主要工作包括以下：首先，介绍了SOFC系统的组成和结构，完善了基于XPC平台的燃料电池热管理系统；然后基于对于系统的分析，设计了远程监测系统。利用PLC进行数据采集，在SOFC系统侧通过一个终端PC机进行监测，然后利用zigbee无线通信技术，将信息发送到远程PC机进行监测；最后，开展了SOFC燃料电池故障诊断算法的研究，研究了T-S算法的原理，以T-S模糊算法为基础，建立了针对SOFC燃料电池的T-S模糊算法故障诊断模型，取得了良好的效果。 本文完成了SOFC燃料电池监测系统的软件和硬件系统设计，选用了合适的故障诊断算法，并在实践中得到了检验，达到了预期的的目的，取得了良好的效果。