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如何使用霍尔电流传感器在光伏汇流箱中的应用

发布时间:2013-03-22 责任编辑:shyhuang

【导读】本文介绍了基本霍尔原理的电流传感器在光伏汇流箱中的应用,对汇流箱前端的所有电池板发电情况进行监测的趋势越来越明显,霍尔电流传感器可以很好的对每个电池板,或者对每个阵列的电池板发电情况进行实时在线监测。

引言

伴随着地球可开发资源的不断减少,人口的增加,人类面临的资源危机越来越严重,在这种条件下,人类寻在新资源的渴望也在不断增加,核能、水电、火电、风电、光伏,在近些年不断的出现在我们的视野中,为我们的生活源源不断的提供电力服务,但是,目前的发电方式均存在着二次或者三次污染,如:核辐射、二氧化碳等。光伏作为一种清洁的宝贵资源,具有二次污染小、利用率高等特点,不过鉴于光伏发电的区域内的环境,气候等诸多原因,电流传感器对光伏发电的监测应运而生。

 
图1:霍尔电流传感器

电流传感器的原理

1)霍尔电流传感器的原理

霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,即闭环原理,当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中,霍尔元件固定在气隙中检测磁通,通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IP产生的磁通,使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理,传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。

 
图2:霍尔电流传感器的应用电路图

2)霍尔原理传感器的特点

霍尔传感器不论是开环还是闭环原理,基本的性能区别不大,基本的优点在于:

响应时间快

低温漂

精度高

体积小

频带宽

抗干扰能力强

过载能力强

 
图3:汇流箱

霍尔电流传感器的应用方式

我公司生产的霍尔电流传感器种类较多,且光伏行业使用传感器的类型也不一致,基本是HIA-C01和HIB-C15两种闭环原理的霍尔电流传感器较多,基本应用方式是HIA-C01霍尔电流传感器检测前端每一块电池板的发电情况,输出信号给信号采集装置,由信号采集装置经过采集、信号转换等步骤,有线传输至控制中心,由控制中心统一对各个阵列的发电情况进行监控。

 
图4:汇流箱内部电路

霍尔电流传感器在选择和使用时需要注意的问题:

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保证电线可以穿过传感器;

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、高潮湿、强震等特殊环境;

C、选择电流传感器时需要注意空间结构是否满足;

2)电流传感器的使用问题:

A、接线时注意接线端子的裸露导电部分,尽量防止ESD冲击,需要有专业施工经验的工程师才能对该产品进行接线操作。电源、输入、输出的各连接导线必须正确连接,不可错位或反接,否则可能导致产品损坏。

B、产品安装使用环境应无导电尘埃及腐蚀性

C、剧烈震动或高温也可能导致产品损坏,必须注意使用场合。

结束语

随着社会的发展,节能减排作为目前发展的重点,对于各行行业的设备进行统一监控,减少人员成本、电力浪费、延长设备的使用寿命等,传统的电流互感器、分流器等产品已经不能再胜任更多的工作,在此条件下,霍尔电流传感器的产生,可以使更多的行业设备在监控下正常工作,减少人员及设备维护的投入成本。

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