芯片式电流传感器在太阳能逆变器中的应用

2019-01-12 15:14 太阳能电池板

 

  北极星太阳能光伏网讯:2017年,中国新增太阳能发电装机容量超53GW,位居环球第一,其平漫衍式光伏发电取得了肆意接济,新增装机容量一举冲破了19GW。目前,国内光伏财富链各个合节依然相当完善,插手个中的厂家繁多,光伏商场趋于饱和,正在激烈竞赛的局势下,下降产物的临蓐本钱同时升高产物的牢靠性成为厂家抢占商场的要紧式样;个中的电宣传感器动作光伏并网逆变器中的中枢检测元件,正在央浼产物平稳性的同时,还需两全高准确的电量计量事务。

  即使从电宣传感器的计划道理来分类,常用的有开环,闭环,磁通门等技能,一样会依据分此表运用场地选取分别志理的电宣传感器来完成相应的功用。

  开环霍尔电宣传感器基于直测式霍尔道理,当原边一次侧电流发作的磁通被高品格磁芯分散正在磁道中,霍尔元件被固定正在很幼的磁道开语气隙空间里,对磁通的转化实行线性检测,霍尔器件输出的霍尔电压过程卓殊电道执掌后,副边输出与原边波形同等的尾随电压,此电压不妨准确反应原边电流的转化。

  闭环霍尔电宣传感器基于磁均衡式霍尔道理,即闭环道理(也称磁均衡式霍尔),当一次侧原边电流发作的磁通通过高品格磁芯纠合正在磁道中,霍尔元件被固定正在气隙中检测磁通,通过绕正在磁芯上的多匝线圈输出反向的储积电流,用于抵消原边电流发作的磁通,使得磁道中磁通永远依旧为零;过程卓殊电道的执掌,传感器的输出端不妨输出准确反应原边电流转化的信号(电流输出或者电压输出)。

  家喻户晓,楷模的漫衍式光伏逆变器的拓扑(如下图所示)包罗了直流输入合节(组串输入汇流),直流升压合节(Boost MPPT线道),直流逆变换取合节(DC/AC 线道),以及换取输出合节(走电流检测),电流检测正在每一个合节必不行少。

  目前,绝大大批的厂家都正在直流侧(组串电流检测或者DC/DC Boost线道输入电流检测)选取开环电宣传感器,由于直流侧电流检测只是做丈量,不插手爱惜,以是对待精度的央浼并不是很高,一样1%-2%的精度即可知足央浼,至于温度特质的亏欠,能够通过软件的算法对零点温漂和精度等硬性参数量标实行改良储积。有帮于电宣传感器正在应用上的同等性。并且开环电宣传感器的本钱比闭环电宣传感器的本钱低,以是开环传感器正在直流侧的上风较量显著。

  目前国内绝大大批厂家正在换取侧都采用闭环传感器,由于换取侧电宣传感器的输出寻常都是用于软件驾驭,即使精度太低,对少少环节量的检测和驾驭就会发作影响。例如直流分量的检测提取,尽量每个国度对直流分量回收值不相同,不过需求驾驭正在标称输出电流的0.5%,乃至0.25%,以是唯有闭环传感器才华知足高精度的央浼。

  当下,跟着光伏组件高度集成化,新器件的工艺提拔,逆变器厂家研发技能的发展,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,对待电宣传感器的选取也提出了更高的央浼,除了具有向例的电气功能表,还央浼:

  当印刷电道板(Print Circuit Board)上用于电流丈量的布板空间较量幼时,理念景况是采用芯片式电流丈量计划。将低级导体实行集成,直接表观贴装(Surface Mounted Device)到印刷电道板上,从而下降缔形本钱,同时也避免杂沓各式焊接工艺。LEM 最新开拓的GO-SMS(下图左)/HMSR-SMS(下图右) 系列电宣传感器均为SMD封装的芯片式电宣传感器。

  除了知足体积幼以表,GO-SMS的原副边引脚计划还差别完成了7.5mm爬电和电气间隙隔绝,HMSR-SMS的原副边引脚计划更是抵达了8.0mm的爬电和电气间隙隔绝。封装采用600 CTI资料实行累积,使其拥有高间隔功能(测试间隔电压:4.3kVrms/50 Hz/1min),个中HMSR芯片式电宣传感器特意用于1500Vdc直流输入的太阳能体系。

  目前逆变器厂家的计划,寻常和光伏组件(PV面板)或电网直接相连的线道上都邑有雷击浪涌的危机,为了帮帮厂家简化搜集端口处的防雷计划,HMSR-SMS正在计划之初,达人彩票弥漫商量到原边抗浪涌才略,计划了特意优化的低级导体,当原边通过10kA 8/20us的雷击浪涌电流时,芯片内部已经能够平常事务而无任何的失效。

  GO-SMS/HMSR-SMS芯片式电宣传感器可用于峰值电流检测,用于切实值与设定点(爱惜点)的比照,爱惜点的设定可应用内置(出厂默认值))或表置(用户编削值),并通过特意的OCD引脚输出低电平有用的告警讯息用于告诉驾驭器(DSP)过流信号的发作以便DSP迅疾做出反映爱惜线道中的IGBT等器件。

  除上述特性功用以表,LEM的芯片式电宣传感器可丈量标称换取、直流、脉冲和搀杂间隔电流,丈量周围宽至± 3 x Ipn,带宽100kHz。

  GO-SMS/HMSR-SMS芯片式电宣传感器计划基于HG2 ORION平台的怪异LEM 开环霍尔效应ASIC技能。标有CE标识,相符EN50178模范。与守旧离散技能比拟,拥有更宽的事务温度周围(-40到+85°C),更好的偏移和增益漂移以及线性度。

  GO-SMS/HMSR-SMS芯片式电宣传感器通过一个+5V电源来运转,并供给可筑设的基准电压(2.5V),增益和偏移为固定值并实行了设定,额定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 的额定电流检测才略,特别适合于直流侧的组串电流检测和DC/DC Boost电道的输入电流检测。

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