本文以燃料电池电堆系统研究为背景,以质子交换膜燃料电池为研究对象,开展3KW质子交换膜燃料电池电堆系统的控制系统研究,以高性能的嵌入式微处理器为核心,采用CAN总线光纤通讯、建立合理的控制策略和智能控制算法,开发了一种新型的质子交换膜燃料电池电堆系统的控制系统。主要研究成果如下:首先介绍了燃料电池的原理和分类,质子交换膜燃料电池的主要特点和技术问题;并针对PEMFC电堆系统的复杂性,提出了PEMFC电堆系统结构,系统结构主要包括:燃料贮存与供给系统、空气供给系统、冷却水循环系统、功率测量系统、控制系统、报警系统和通讯系统。根据燃料电池电堆系统所要达到的性能指标,研究了燃料电池控制系统总体结构。以嵌入式微处理器DSP为核心,实现了控制系统的硬件设计。采用DSP2812作为主控芯片来搭建一个控制平台,进行了DSP各个接口模块的设计和监控模块的开发设计;并使该硬件平台具有一定的抗干扰能力。完成燃料电池发动机控制系统的软件设计。基于CCS软件开发平台,运用C语言和汇编语言编程的方式,实现整个控制软件的设计。