[发明专利]一种质子交换膜燃料电池系统的控制装置

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池系统的控制装置，其特征在于：包括控制模块、电源滤波转换电路、数据采集电路、通讯电路、驱动电路和PWM输出电路；控制模块均与电源滤波转换电路、数据采集电路、通讯电路、驱动电路和PWM输出电路相连，电源滤波转换电路均与数据采集电路、通讯电路、驱动电路和PWM输出电路相连，数据采集电路与燃料电池系统中的传感器相连，通讯电路与燃料电池系统或上位机相连，驱动电路和PWM输出电路均与燃料电池系统中的外接设备相连，控制模块分析处理数据采集电路采集的传感器信号，并分别向通讯电路、驱动电路和PWM输出电路发送信号，通讯电路与燃料电池系统或上位机通讯，驱动电路和PWM输出电路驱动燃料电池系统中的外接设备，实现燃料电池系统的控制；

所述通讯电路包括CAN通讯电路、RS232/UART通讯电路、RS485通讯电路和JTAG电路；

CAN通讯电路、RS232/UART通讯电路、RS485通讯电路和JTAG电路均与控制模块相连，CAN通讯电路为两路，其中一路与上位机连接，另一路与燃料电池系统中的外接设备连接，RS232/UART通讯电路与上位机或燃料电池系统中的外接设备相连；

所述RS232/UART通讯电路具体为：

RS232芯片U6的V+引脚经电容C58后接地，RS232芯片U6的C1+引脚经电容C60后与RS232芯片U6的C1-引脚相连，RS232芯片U6的C2+引脚经电容C61后与RS232芯片U6的C2-引脚相连；

RS232芯片U6的DOUT2引脚经电阻R21后与控制模块相连，RS232芯片U6的RIN2引脚经电阻R22后与控制模块相连，RS232芯片U6的DOUT2引脚还分别经电容C63和静电保护二极管DR1后接地，RS232芯片U6的DOUT2引脚与燃料电池系统中的外接设备相连，RS232芯片U6的RIN2引脚还分别经电容C64和静电保护二极管DR2后接地，RS232芯片U6的RIN2引脚与燃料电池系统中的外接设备相连；

RS232芯片U6的VCC引脚分别接电源DVCC和经电容后接地，RS232芯片U6的DIN2引脚经电阻R19后接电源DVCC，RS232芯片U6的ROUT2引脚经电阻R20后接电源DVCC；

所述数据采集电路包括多路4-20mA电流测量电路、多路0-10V电压测量电路和多路PWM频率信号测量电路；多路4-20mA电流测量电路均与控制模块相连，多路0-10V电压测量电路均与控制模块相连，多路PWM频率信号测量电路均与控制模块相连，多路4-20mA电流测量电路分别与燃料电池系统中的输出信号为电流的传感器相连，用于采集燃料电池系统中的传感器发送的电流信号；多路0-10V电压测量电路分别与燃料电池系统中的输出信号为电压的传感器相连，用于采集燃料电池系统中的传感器发送的电压信号；多路PWM频率信号测量电路分别与燃料电池系统中的输出信号为PWM波的传感器相连，用于采集燃料电池系统中的传感器发送的频率信号。

2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池系统的控制装置，其特征在于：所述电源滤波转换电路主要由24V电压输入保护与滤波电路、24V转5V电路和5V转3.3V电路依次连接组成。

3.根据权利要求2所述的一种质子交换膜燃料电池系统的控制装置，其特征在于：所述24V电压输入保护与滤波电路包括保险丝F1、瞬态电压抑制管DZ1、场效应管Q1和齐纳二极管DZ2；

电容C1一端接电源Vin+，电容C1另一端经电容C2后接地，瞬态电压抑制管DZ1的阳极接地，阴极接电源Vin+，保险丝F1一端接电源Vin+，保险丝F1另一端分别与电阻R1和场效应管Q1的漏极相连，电阻R1经电容C3、电阻R2和电阻R3后接地，场效应管Q1的栅极和源极分别与电阻R2的两端相连，齐纳二极管DZ2的阴极和电容C4的一端均与场效应管Q1的源极相连，齐纳二极管DZ2的阳极和电容C4的另一端均与场效应管Q1的栅极相连；

电容C5、电容C6、电容E1、电容C7、电容E2和电容E3依次并联并且两端分别接电源PVCC和地，电感L1的一端接电源PVCC，电感L1的另一端经电容C8后接地，电容C9的一端接电源VCC，电容C9的另一端接地。