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电流传感器在电动汽车上的应用

     电动汽车因其低碳、环保、性价比高的特点被愈来愈多的消费者接受,进入了千家万户。电动车主要是2轮电动自行车多,包含车种类较多,有3轮和4轮低速车、4轮ev车、电动公共汽车和电动卡车、观光车等,单用途方式基本相同。在实际使用中,电动车的广泛使用首先应该解决的问题是充电持续问题,因此电动汽车的充电桩也诞生了。大多设置在以往的具有加油站那样功能的固定场所。在这些桩子中,作为电量测定元件,在充电过程的监视和充电安全的确保中起着重要的作用。在充放电桩将交流电力转换为标准形式的直流或交流电流并送往汽车电池的过程中,各段转换系统的电流大小的正常是保证充电过程安全顺利进行的必要条件。充放电桩中的电流可以正确测量重要系统环节的电流,并立即发现内部异常状况,例如漏电报告,避免发生安全事故。另外,电流传感器的另一个作用是正确测量汽车的充电量,使用户能够参考计算充电费。3轮和4轮的电动车基本对于传感器的需求是很少的,一般比较多的使用分流器或者比较简单或者低端的霍尔传感器,也有很多国内厂家是自己用很简易简陋的方式搭出来的产品,这样的低速车目前的整体安全性是无法保障的,而优质的电流传感器能有效的解决这些问题,本文中主要介绍的是基于电动大巴和家用电动轿车的电流传感器选择和使用。

电动汽车.jpg

   

    一、霍尔电流传感器的原理  现在的电动汽车用电流传感器基本上是开环式电流传感器,以往的电动汽车用电流传感器都是闭合式电流传感器,闭合式电流传感器的精度高,响应时间比较快,因此开环式电流传感器相比较几年前的闭环电流传感器在性价比、结构尺寸、高低温特性上有很大的进步,并且在可靠性上大大增加,这主要得益于目前的电流传感器的内部结构比较简单。霍尔电流传感器是利用霍尔效应制作的一种磁场传感器,可间接测量从直流到数十千赫交流的各种类型的电流。高精度的霍尔电流传感器多为闭环式,闭环式霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理即闭环原理,原边电流IP产生的磁通通过高品质的磁芯集中于磁路,霍尔元件固定于空隙而使磁通。 通过特殊电路的处理,传感器的输出端正确反映一次侧电流的变化。 霍尔电流传感器外接正负直流电源,只需在传感器上通过被测量电流母线即可检测主回路和控制回路的隔离,回路设计简单。 霍尔电流传感器的输出信号是与输入信号(原边电流IP )成比例的副边电流is,is一般小至数十~数百毫安。输出电流通过测量电阻RM后,原边电流和正比的大小得到数伏的电压信号,A/D转换后,与计算机和各种仪表的接口变得容易。 

     二、霍尔传感器的特征   霍尔传感器与开环和闭环的原理无关,基本性能差异不大,基本优点是a.响应时间快、b.温漂移低、c.测量精度高、d.体积小、e.过载能力强。  

     三、电动汽车电流传感器种类电动汽车内的传感器主要分为两部分使用,BMS蓄电池管理系统和电动机控制器,这两个系统中的几个电流传感器可以互换使用,是电动汽车周边最主要的设备。BMS蓄电池管理系统在现在BMS蓄电池管理系统中基本上使用了一个电流传感器,除非客户在高压电装箱中要求不同,否则只要追加一个电流传感器即可,电动汽车的硬成本相应增加。现在,电动机控制器应用在电动机控制器中的设计使用方法本质上不同,低速车一般电动机控制器部分检测三相电流,电流传感器结构简单,不需要PCB处理电路,所有检测、处理都完全集中在霍尔芯片上,芯片的可靠性高。 充放电桩现在有交流充放电桩和直流充放电桩2种。输出AC 200 v,向电动汽车的车载用充电电机供电进行充电。监控入侧的三相电流。直流充电桩由整流箱和直流充电桩构成,直流充电桩输出的电压通常为DC 400 v,可以直接对电动汽车的电池进行充电。电流传感器检测充电电池入线端的三相电流(大部分),并且在整流盘的输出端即放电端进行监测。

      四、选择电流传感器时需要注意的问题  1 ),选择传感器时应注意产品的使用环境温度,不能满足工业级的基本要求- 40°c-85°c。2 )海拔要求在3500米以上。3 )选择传感器时的范围可以适度增大,因此请注意不要让闭环电流传感器长时间测量过载。4 )请尽可能使用铁路专用的耐震型端子选择端子,以免在变频器的运输中或作业中受到强烈冲击而脱落。5 )在潮湿条件下不使用传感器,避免因结露湿度使产品不能正常工作。。 

     5、安装电流传感器时必须注意的问题点: a、传感器的孔的尺寸是否能通过电线需要注意。测量电缆时,必须在电缆完成线头后进行产品的维护。需要注意传感器是否已被取出。最好使用铜排。这样一来,既美观也好维护。b .需要注意是否满足空间构造。c .配线时要注意配线端子的裸导电部,极力防止ESD的冲击,对该产品进行配线作业需要有专业施工经验的技术人员。电源、输入、输出的各连接线必须正确连接,如果不进行位置偏移或反向连接,可能会导致产品损坏。d .产品的安装、使用、无环境导电性尘埃、腐蚀性。e、穿线注意的方式,请尽量不要将被测量导体充满传感器的孔。要将测量导体位于中央的状态下进行固定。这样,由晃动引起的位置误差也会降低。  


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