4.1 系统的总体框架 20

4.2 程序概述 22

4.3设计用户管理模块 22

4.4.通信模块的设计 23

4.5 VISA简介 25

4.5.1 VISA串口VI 26

4.5.2 VISA的特点 27

4.6 labview编程 28

4.6.1 用户显示模块 28

4.6.2工作情况显示区 30

4.6.3 图形显示区 30

4.6.4 程序框图 31

4.7 仿真过程分析 35

4.8 本章小结 38

总结 40

致谢 42

参 考 文 献 43

1  引言

能源，与人们的日常生活息息相关，人类许多活动都要靠能源，特别是电力,一个国家的发电能力说明了一个国家的发展水平与综合国力。某些重要区域地点，如发电站、变电站等发生故障，会严重影响地区的日常生产，不稳定的电力设施对国家经济发展也有重大影响。基于PEMFC 的氢能发电，优点明显：环保、高效、易操作，PEMFC已经成为当今备受瞩目的先进电源，也是重要备用电源和移动电源领域研究的热点之一[1]。工作温度是影响PEMFC输出性能的最重要因素，因此温度控制是PEMFC控制的一项关键技术。

1.1  质子交换膜燃料电池的发展前景和研究意义论文网

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC)是新发展起来的燃料电池。PEMFC的冷启动，不腐蚀电解质，不污染环境，可制作成积木式结构，效率高，功率密度高。PEMFC已经成为国际新能源和电力的研究热点，竞争激烈异常[2]。

目前，质子交换膜燃料电池研究的一大挑战就是要改善长期的可靠性，不易控制。作为质子交换膜燃料电池的一个重要的研究领域，有必要控制其温度[3、4]。

根据冷却方式的不同，PEMFC电池堆可分为空气冷却和循环水冷却两种类型，风冷型电堆结构简单，能源消耗小，应用前景很好[5]。

到目前为止，燃料电池发展研究大潮中的主流就是质子交换膜燃料电池的研究，质子交换膜燃料电池的商业化有希望领先其他电池过渡到这个阶段，这在提高燃料电池的燃料利用率，保护环境，减少污染气体排放方面扮演了很重要的角色，当下PEMFC在现在市场上应用的地方包括[6-8]：

（1）汽车领域。现在，大部分汽车都采用内燃机作为发动机，内燃机通过燃烧汽油等燃料获得动力，伴随着产生的气体未经处理便排放出来，随着这样的汽车越来越多，尾气排放也越来越多，尾气气体成为了污染环境、污染大气的主要来源，世界上许多国家都已经意识到了这个问题的严重性，为了本国的可持续发展和国民的长远利益着想，各国政府采取各项措施来解决大气污染问题，从根源上做起就是尽量让新生产的汽车减少对环境的污染，在政策上扶持汽车厂家生产低排量的汽车，价格上比其他车辆更便宜，同时让消费者更偏向于小排量的汽车。氢为动力气体的PEMFC汽车相比普通内燃机动力汽车，CO2排放量能够减少一大半，远高于普通汽车的排放量。在效率上更是高出普通汽车约百分之二十五，PEMFC的效率可以高达百分之六十，这是基于这些优点，也让更多的汽车厂商希望利用质子交换膜燃料电池替代内燃发动机，克莱斯勒, 丰田,通用汽车, 本田，福特等很多汽车生产商都已经生产出使用质子交换膜燃料电池为动力的汽车。伦敦和加利福尼亚在计划测试小型车辆的可行性。Vancouver和Chicago已经成功使用PEMFC动力公汽，这对减少尾气排放有很大作用。不同的国家都在尝试应用PEMFC到汽车上，像德国等欧洲国家也在进行PEMFC动力公共汽车的研究与测试，争取能在多个城市率先启用。