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當(dāng)前人們把目光投向電動汽車，參與各種討論，投入大量的研發(fā)成本。然而以氫作為能源的燃料電池汽車卻有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢，彌補(bǔ)電動汽車的某些局限性。正如絕大部分技術(shù)，當(dāng)人們著手去開發(fā)，推廣甚至量產(chǎn)化的時(shí)候，需要解決成本問題，比如尋找相對便宜的新材料。應(yīng)用新材料的同時(shí)保證燃料電池的可靠與穩(wěn)定性，全面而又持續(xù)的對其性能的監(jiān)測就顯得尤為重要。

便宜材料可能導(dǎo)致問題

燃料電池汽車的一個重要部分為質(zhì)子交換膜燃料反應(yīng)堆，在反應(yīng)過程中氫和氧合成水的同時(shí)輸出了電能。其反應(yīng)的催化劑需要用到非常貴重的鉑金，盡可能的降低催化劑里鉑金含量甚至尋找替代合成材料便成了減低成本的一個研究方向。那么新催化材料的穩(wěn)定性需要不斷的被驗(yàn)證。由于化電反應(yīng)易受影響而偏離其預(yù)計(jì)的結(jié)果，比如冬天一根導(dǎo)氫管道冷凝水受凍而影響甚至阻斷其對應(yīng)單體的氫氣供應(yīng)導(dǎo)致反應(yīng)生成其他產(chǎn)物，從而大大提高了此單體里催化材料受到不可逆破壞的可能性。一個單體的失效會影響其他單體，導(dǎo)致整個反應(yīng)堆效率降低而最終徹底失效。

此類系統(tǒng)性的損壞只能依賴對每個單體的監(jiān)測來避免，對整個反應(yīng)堆監(jiān)測的物理量便是每個單體的電壓。它實(shí)時(shí)提供了反應(yīng)堆的具體工作狀況從而幫助用戶在不利的情況下實(shí)施相應(yīng)的措施。

單體電壓監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)

單體電壓監(jiān)測系統(tǒng)（CVM：Cell Voltage Monitoring）在汽車公司研發(fā)部門相應(yīng)的測試臺架上發(fā)揮著重要的作用。某些標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測是將電池反應(yīng)堆作為一個整體系統(tǒng)來監(jiān)測，其缺點(diǎn)是故障無法具體定位。只有對每個單體電池實(shí)行監(jiān)測才能解決這個問題，德國SMART TESTSOLU-TIONS 公司提供的 MCM IntelliProbe系統(tǒng)便是實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)堆里每個單體電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)堆非正常工作時(shí)故障定位。

車載使用的挑戰(zhàn)

將單體電壓監(jiān)測系統(tǒng)（CVM）集成到汽車?yán)锏囊粋€基本的必要條件是高度緊湊的設(shè)計(jì)，因?yàn)槠嚴(yán)锟臻g是極其有限的。同時(shí)為了減少外界信號干擾，需要將其盡可能的安裝在反應(yīng)堆附近。作為電子設(shè)備，單體電壓監(jiān)測系統(tǒng)（CVM）需要能在高達(dá)105°C的溫度下正常運(yùn)行才可以被安裝在反應(yīng)堆附近甚至其上面。因?yàn)槌鲇诎踩?，燃料電池反?yīng)堆是被封裝在帶特殊換氣方式的機(jī)殼里，導(dǎo)致反應(yīng)堆機(jī)殼內(nèi)部工作溫度較高。另外車載系統(tǒng)必須極度結(jié)實(shí)而且能夠在震動的工作環(huán)境下穩(wěn)定的無故障工作。

MCM IntelliProbe – 靜態(tài)與車載應(yīng)用的完美解決方案

位于德國斯圖加特的SMART TESTSOLUTIONS公司開發(fā)的MCM IntelliProbe第四代單體電壓檢測系統(tǒng)滿足所有靜態(tài)與車載應(yīng)用需求。其遵循模塊化和緊湊型設(shè)計(jì)風(fēng)格，在高電力強(qiáng)度環(huán)境下仍發(fā)揮其優(yōu)秀的工作特性，在高溫以及多變的工作環(huán)境下始終保持穩(wěn)定可靠的工作。測量電壓區(qū)間可以在-1…5V與-3…+3V之間切換。迄今為止MCM IntelliProbe系統(tǒng)已經(jīng)被多家著名汽車廠商用于燃料電池研究與開發(fā)的監(jiān)測。另外它還在別的工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如在鋰電池生產(chǎn)過程中用于質(zhì)量檢測。 

SMART TESTSOLUTIONS公司的單體電壓監(jiān)測系統(tǒng)（CVM）因?yàn)槎嗝嫘耘c個性化適用性贏得2016年工業(yè)設(shè)計(jì)評審的認(rèn)可并將其歸為當(dāng)年電子領(lǐng)域最佳設(shè)計(jì)之一。

一套MCM IntelliProbe測量系統(tǒng)包括最多41組10通道測量模塊（IntelliProbe-U10），一個連接模塊（IntelliProbe-link Module）和一個帶總線終端電阻的10通道測量模塊（IntelliProbe-U10T）。另外可以通過添置一個主控模塊（MCM Master Module）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與處理。

盡管其緊湊型設(shè)計(jì)，MCM IntelliProbe測量模塊監(jiān)測輸入端可以承受1400V的高壓電擊。

燃料電池單體電壓采集接觸單元CVP在高度上只需5mm空間。