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电流传感器在太阳能发电装机中的使用解析

电流传感器在太阳能发电装机中的应用解析-开环霍尔电流传感器基于直测式霍尔原理,当原边一次侧电流产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中,霍尔元件被固定在很小的磁路开口气隙空间里,对磁通的变化进行线性检测,霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后,副边输出与原边波形一致的跟随电压,此电压能够精确反馈原边电流的变化。

我国新增太阳能发电装机容量超53GW,位居全球榜首,其间分布式光伏发电得到了大力支持,新增装机容量一举突破了19GW。现在,国内光伏产业链各个环节现已适当完好,参加其间的厂家很多,光伏商场趋于饱满,在剧烈竞赛的局势下,下降产品的出产本钱一起前进产品的可靠性成为厂家抢占商场的首要方法;其间的电流传感器作为光伏并网逆变器中的中心检测元件,在要求产品稳定性的一起,还需统筹高准确的电量计量作业。

假如从电流传感器的规划原理来分类,常用的有开环,闭环,磁通门等技能,一般会依据不同的运用场合挑选不同原理的电流传感器来完成相应的功用。

开环霍尔电流传感器根据直测式霍尔原理,当原边一次侧电流发生的磁通被高质量磁芯集合在磁路中,霍尔元件被固定在很小的磁路开口气隙空间里,对磁通的改变进行线性检测,霍尔器材输出的霍尔电压经过特别电路处理后,副边输出与原边波形共同的跟从电压,此电压能够准确反应原边电流的改变。

闭环霍尔电流传感器根据磁平衡式霍尔原理,即闭环原理(也称磁平衡式霍尔),当一次侧原边电流发生的磁统统过高质量磁芯会集在磁路中,霍尔元件被固定在气隙中检测磁通,经过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流,用于抵消原边电流发生的磁通,使得磁路中磁通始终保持为零;经过特别电路的处理,传感器的输出端能够输出准确反应原边电流改变的信号(电流输出或许电压输出)。

众所周知,典型的分布式光伏逆变器的拓扑(如下图所示)包含了直流输入环节(组串输入汇流),直流升压环节(Boost MPPT线路),直流逆变沟通环节(DC/AC 线路),以及沟通输出环节(漏电流检测),电流检测在每一个环节必不可少。

电流传感器在太阳能发电装机中的运用解析

直流环节开环电流传感器

现在,绝大多数的厂家都在直流侧(组串电流检测或许DC/DC Boost线路输入电流检测)挑选开环电流传感器,由于直流侧电流检测仅仅做丈量,不参加维护,所以关于精度的要求并不是很高,一般1%-2%的精度即可满意要求,至于温度特性的缺乏,能够经过软件的算法对零点温漂和精度等硬性参数目标进行批改补偿。有助于电流传感器在运用上的共同性。并且开环电流传感器的本钱比闭环电流传感器的本钱低,所以开环传感器在直流侧的优势比较显着。

沟通环节闭环电流传感器

现在国内绝大多数厂家在沟通侧都选用闭环传感器,由于沟通侧电流传感器的输出一般都是用于软件操控,假如精度太低,对一些要害量的检测和操控就会发生影响。比方直流重量的检测提取,虽然每个国家对直流重量承受值不一样,可是需求操控在标称输出电流的0.5%,乃至0.25%,所以只要闭环传感器才干满意高精度的要求。

当下,跟着光伏组件高度集成化,新器材的工艺提高,逆变器厂家研制技能的前进,光伏逆变器的单体模块功率越做越大,功率密度也越来越高,关于电流传感器的挑选也提出了更高的要求,除了具有惯例的电气功用外,还要求:

a) 体积小,高绝缘耐压,集成度高,易于自动化出产

印刷电路板(Print Circuit Board)上用于电流丈量的布板空间比较小时,抱负状况是选用芯片式电流丈量计划。将初级导体进行集成,直接外表贴装(Surface Mounted Device)到印刷电路板上,然后下降制作本钱,一起也防止混杂各种焊接工艺。LEM 最新开发的GO-SMS(下图左)/HMSR-SMS(下图右) 系列电流传感器均为SMD封装的芯片式电流传感器。

电流传感器在太阳能发电装机中的运用解析

除了满意体积小之外,GO-SMS的原副边引脚规划还别离完成了7.5mm爬电和电气空隙间隔,HMSR-SMS的原副边引脚规划更是达到了8.0mm的爬电和电气空隙间隔。封装选用600 CTI资料进行累积,使其具有高阻隔功用(测验阻隔电压:4.3kVrms/50 Hz/1min),其间HMSR芯片式电流传感器专门用于1500Vdc直流输入的太阳能体系。

b) 10kA抗浪涌才能

现在逆变器厂家的规划,一般和光伏组件(PV面板)或电网直接相连的线路上都会有雷击浪涌的危险,为了协助厂家简化网络端口处的防雷规划,HMSR-SMS在规划之初,充沛考虑到原边抗浪涌才能,规划了专门优化的初级导体,当原边经过10kA 8/20us的雷击浪涌电流时,芯片内部仍然能够正常作业而无任何的失效。

c)内置过流维护告警功用

GO-SMS/HMSR-SMS芯片式电流传感器可用于峰值电流检测,用于实在值与设定点(维护点)的比照,维护点的设定可运用内置(出厂默认值))或外置(用户修正值),并经过专门的OCD引脚输出低电平有用的告警信息用于告诉操控器(DSP)过流信号的发生以便DSP快速做出呼应维护线路中的IGBT等器材。

除上述特征功用之外,LEM的芯片式电流传感器可丈量标称沟通、直流、脉冲和混合阻隔电流,丈量规模宽至± 3 x Ipn,带宽100kHz。

GO-SMS/HMSR-SMS芯片式电流传感器规划根据HG2 ORION渠道的共同LEM 开环霍尔效应ASIC技能。标有CE标识,契合EN50178规范。与传统离散技能比较,具有更宽的作业温度规模(-40到+85°C),更好的偏移和增益漂移以及线性度。

GO-SMS/HMSR-SMS芯片式电流传感器经过一个+5V电源来运转,并供给可装备的基准电压(2.5V),增益和偏移为固定值并进行了设定,额外丈量电流对应的输出电压等于输入或输出基准电压± 0.625 V。可供给10-30A 的额外电流检测才能,十分适合于直流侧的组串电流检测和DC/DC Boost电路的输入电流检测。
来历;我国工控网

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