概要: 燃料電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在正在經(jīng)歷初期技術(shù)商品化階段。研究開發(fā)和設(shè)計(jì)，計(jì)裝和性能測試正在成為這方面發(fā)展的主流。從各種電池用化學(xué)物質(zhì)的研究到電池組和電池模塊的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，對(duì)于系統(tǒng)的多產(chǎn)品測試，燃料電池測試技術(shù)面對(duì)極大的挑戰(zhàn)。我們的系列文章將向您闡述典型的燃料電池測試手法和順序。 第一章 電池電壓監(jiān)視 (CVM) 應(yīng)用: 因?yàn)槊總€(gè)電池只輸出0.8-1.5VDC，為了輸出足夠的電力。燃料電池組一般由約一百個(gè)單片電池組成，在一些特殊的場合，特別是汽車應(yīng)用，電池組會(huì)由六百個(gè)單片電池構(gòu)成。CVM系統(tǒng)通過測試電池組結(jié)構(gòu)中每個(gè)單片電池的電壓可以檢測出有問題的電池；解析現(xiàn)場或帶負(fù)荷長時(shí)間運(yùn)行時(shí)的電池性能。 檢測電池電壓時(shí)使用差動(dòng)輸入。雖然單片電池的電壓不高，可是差動(dòng)輸入端子對(duì)測試儀表地端會(huì)產(chǎn)生幾百伏的電壓。這種電壓被稱為共模電壓(common mode voltage)。多數(shù)數(shù)據(jù)采集儀器 (DAQ) 沒有絕緣，輸入電壓限制范圍一般是5伏或10伏。另外，非絕緣儀器經(jīng)常容易受接地環(huán)路(ground loops)的影響。為了克服燃料電池CVM系統(tǒng)中高共模電壓的問題，要求高電壓絕緣(high voltage isolation)。 雖然可以使用外部信號(hào)變換器或緩存，為了在減小體積和間低成本的同時(shí)保證較高的信號(hào)分辨率和精度，現(xiàn)在許多的DAQ系統(tǒng)內(nèi)置緩存。 解決方案: MX100 DAQMaster可以提供最高水準(zhǔn)的通道對(duì)地，模塊間和通道間隔離。另外，它的模塊化結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)軟件使MX100很容易實(shí)現(xiàn)幾百上千伏電池電壓的監(jiān)視。 同時(shí)實(shí)現(xiàn)高電壓絕緣和多通道的DAQ系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)難題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)數(shù)據(jù)采集儀器模塊使用單一A-D 轉(zhuǎn)換器與前端倍增或掃描組合。高共模電壓信號(hào)在經(jīng)過絕緣變壓器(isolation transformer)和A-D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)絕緣和離散化之前一定要通過切換繼電器。 MX100使用橫河專有技術(shù)的固態(tài)繼電器(solid state relay-SSR)，可以保證1500VDC負(fù)荷電壓下的連續(xù)正常工作。此外， MX100內(nèi)部的絕緣變壓器和積分式A-D 轉(zhuǎn)換器也是橫河的專利技術(shù)。其他使用電磁式繼電器提供絕緣的 DAQ系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生切換時(shí)間，切換穩(wěn)定性，和日常維護(hù)的問題。 最后，MX100 DAQMaster 提供高性能的絕緣和4通道的同期采樣(simultaneously sampled)，因?yàn)?通道模塊每個(gè)通道的硬件采用互相獨(dú)立的硬件構(gòu)成。 待續(xù)……