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霍尔电流传感器在汇流箱中的应用

    随着地球人口的增加,随着能源危机和环境问题的出现,人类面临的资源危机日益严重,新的可再生能源的开发和利用也开始受到关注。但是,现在的发电方式中存在核辐射等二次或三次污染,在这种情况下,太阳能作为一般容易获得的清洁能源被用于能源发电,今天的光伏发电产业逐渐形成。光伏是通过转换装置将太阳辐射转换为电能来利用发电技术,光电转换装置利用半导体器件的光伏效应原理来进行光电转换,在转换太阳能电池面板中可利用的电流之前,通过电流传感器对线路的监视、保护作用。

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 一、光伏汇流箱

    智能光伏汇流箱用于实时监测光电池阵列中电池板的运行状态,主要功能包括测量光电池电流、电压和发电功率、检测汇流箱中避雷器的故障状态和寿命、收集直流断路器状态、继电器控制输出。在智能型汇流箱中,为了监视太阳能发电设备的发电状况,使电池面板发生故障时的诊断维护变得容易,使用单片机和电流传感器监视光伏阵列内各电池面板的电流。在智能光伏汇流箱中,作为流量收集装置一般使用霍尔电流传感器

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 二、电流传感器的原理


   一 )霍尔电流传感器的原理


   霍尔电流传感器根据磁平衡式霍尔原理,即闭环原理,当初级侧电流IP产生的磁通通过高品质的磁芯集中在磁路上时,霍尔元件被固定在气隙上,检测磁通,通过卷绕在磁芯上的多匝线圈进行反向的补充。通过特殊电路的处理,传感器的输出端可正确反映一次电流的电流变化的输出。

   霍尔闭环电流传感器电路图

    

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   2 )霍尔原理传感器的特点


   霍尔传感器无论开环和闭环原理如何,基本性能的差异都不大,基本优点如下:


   1.响应时间快,达到1μs


   2.温漂低,具有良好的温度特性。≤±400 ppm (工业级)≤±100 ppm (军品级)


   3.精度高,±0.5 % FS


   4.薄型化设计,尺寸小,重量轻,一次边与副边高度绝缘。采用先进的SMT表面贴装技术。

     

   5.频带宽,同时测量交流直流脉冲功率电量。


   6.抗干扰能力强。


   7、超负荷能力突出,优异的性能/价格比。


     8、可实现符合标准输入输出的真正有效值AC/DC电压变换器和微型计算机接口



 三、霍尔电流传感器的应用方式


   光伏行业中使用传感器的类型不一致,闭环原理的霍尔电流传感器相对较多,霍尔电流传感器检测前端的每块电池板的发电状况,向信号收集装置输出信号,经过由信号收集装置收集、信号变换等步骤向控制中心有线传输、控制。都睿感控科技有限公司生产的霍尔电流传感器种类多,测量范围广,能够满足光伏行业使用的需要。



 四、霍尔电流传感器的选择和使用需要注意的问题:


   1 )电流传感器的选型问题:


   a .选择电流传感器时,需要注意穿孔尺寸是否能够使电线通过传感器。


   b .选择电流传感器时,需要注意现场的应用环境是否有高温、低温、高湿、强震等特殊环境。


   c . 选择电流传感器时,需要注意是否满足空间构造。


   2 )电流传感器的使用问题:


   a .需要注意配线端子的露出导电部,尽量防止ESD冲击,具有专业施工经验的工程师对该产品进行配线作业。电源、输入输出的各连接导线必须正确连接,可能会导致产品损坏,因此无法进行位置偏移或反向连接。


   b .产品的安装使用环境应无导电尘埃及腐蚀性。


   c .即使在剧烈振动或高温下,产品也可能损坏,使用时请注意。


 五、结语


   随着社会的发展,节能减排作为当前发展的重点,对各行业的设备进行统一监控,减少人员成本、电力浪费、设备寿命延长等,以往的电流传感器、分流器等产品已经不能胜任很多工作,在这个条件下霍尔电流传感器的。


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