质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种高效率、低排放、低噪声的新型动力装置,非常适合应用于水下潜器的动力系统中。燃料电池控制系统需要将电堆的运行参数有效地控制在要求范围内,为保证燃料电池能够稳定可靠运行具有非常重要的作用。本文针对船用燃料电池动力装置,以运算速度快、集成化程度更高的DSP作为控制核心,对其控制系统在硬件和软件上进行设计,并通过实验调试完成控制系统在燃料电池动力装置上的应用。针对船用燃料电池动力装置,本文对其控制系统采用三层结构分别进行设计:现场层、数据传输层和管理层。现场层采用DSP控制系统完成对燃料电池的现场控制,数据传输层采用CAN总线通信完成现场层和管理层之间的数据通信,管理层采用LabVIEW程序完成对监控操作界面的设计,方便控制系统的监控管理。本文以TMS320F28335为控制核心对DSP控制系统进行了设计,完成了包括最小系统模块、数据采集模块、执行器驱动模块和数据通信模块等硬件电路的设计;利用CCS软件开发环境完成DSP控制系统的程序编写,实现了 DSP控制系统的扫气、开机、关机、紧急停机流程控制以及数据的采集、处理、通信等功能。根据CAN总线上节点类型的不同,分别完成了主节点和底层节点上硬件和软件的设计,主节点采用USB—CAN接口转换器实现上位机和CAN总线的通信,底层节点利用DSP控制器上的CAN通信模块实现DSP控制器和CAN总线的通信。采用LabVIEW程序对上位机操作界面进行了设计,主要实现了数据的通信、处理和监测显示以及界面的操作控制等功能,方便管理人员对燃料电池动力装置系统运行的实时监测和控制。利用实验室的现有条件,对燃料电池动力装置控制系统的硬件和软件分别进行了调试,硬件方面主要是系统中各个器件的接线,例如传感器和执行器等;软件方面包括DSP控制程序、CAN总线通信程序和LabVIEW操作界面程序等。通过对控制系统的调试,最终实现其在燃料电池动力装置上的应用。