1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景

能源的生产与消费和全球性的气候变化，同地球上的室温效应有密切的关系。导致室温效应的原因，一半以上是来自全球目前的能源体系，即含碳化石燃料燃烧后所释放的二氧化碳。类社会发展至今，绝大部分的能量转化均是通过热机过程来实现的，热机过程转化效率低，造成严重的能源浪费，而且产生大量的粉尘、二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物等有害物质及噪音。由此所造成的大气、水质、土壤污染，严重地危害着人类的生存环境，这些已经促使我们发展新的清洁能源，开发新能源，发展低碳经济已经成为当今世界的重要主题。目前我国已成为全世界第二大能源消耗大国、二氧化碳排放第一大国，节能低碳压力越来越大。

1.2研究目的

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容及目标

由于燃料电池本身是一个非常复杂的物理化学过程，其输入输出也是不同类型的物理量，因此一个实用的燃料电池必须具备精确监测和控制这些物理量的性能。实时检测单片电压，可以用来监测电池是否安全可靠运行；检测湿度、压力、温度、流量等参数，可以监测电池是否工作在最佳状态；如果不能合适地控制而导致燃料电池的负载频繁变化，则可能出现氧气饥饿、质子交换膜忽干忽湿，导致膜疲劳损伤，催化剂局部氧化、脱落等现象，影响燃料电池寿命。从这个意而义上讲，燃料电池监测控制系统不仅在一个燃料电池系统的研发阶段十分重要，即使是在其投入使用之后对于维持燃料电池的正常工作也是不可或缺的。同时，燃料电池的检测与控制也是一个存在困难的课题，干扰强、检测信号弱、不确定因素多、参数耦合严重等特点。因此有必要对如何检测燃料电池各个参数进行研究和设计。

在燃料电池发电系统中，有许多必要的参数需要实时的反馈到人机界面，比如：燃料电池各种压力、温度及相关开关量等。燃料电池信号采集板可以实时的采集到相关数据，然后传输给人机界面，让操作者能够根据所得到的数据进行相应的操作，实现和提高操作的实时性、安全性以及准确性。本设计是对电动汽车燃料电池系统各个参数（如压力、温度、流量、湿度）以及单片电池电压、电流、温度进行实时检测，设计传感及信号采集电路，并进行信号处理。这些参数影响电池的工作状态，所以在电池工作过程中对他们进行实时检测，使燃料电池更好地工作。

3. 研究计划与安排

（1）完成英文文献翻译（1周）；

（2）查阅与毕业设计选题相关的参考文献，并撰写开题报告（第2~3周）；

（3）设计信号采集与保护电路原理图（第4~9周）；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈启宏. 燃料电池混合电源检测与控制.北京：科学出版社，2014.

[2] 周润景，张丽敏，王伟. altium designer原理图与pcb设计. 北京：电子工业出版社，2009.

[3] 康华光，秦臻，罗杰. 电子技术基础-数字部分 [m]. 北京：高等教育出版社，2013.