1、 前言
在人類無數次企盼、無盡的憧憬中我們走入了21世紀。在這顆美麗富饒的星球上,人類為謀求生存和發展,用自己的勤勞、智慧建立了一座座人類文明的豐碑。但是,當人類陶醉于自己創造的輝煌成就時,我們的家園已籠罩上了陰影。
汽車作為生活中的一個高能耗產品,每天產生大量的二氧化碳。電動汽車的問世解決了普通燃油汽車高能耗的問題,充電樁是電動汽車外圍最主要的設備,為電動汽車提供源源不斷的電力,電流傳感器是電動汽車充電樁中最主要的核心檢測原件,保證充電樁為電動汽車輸送的電量得到精確計量。
2、電流傳感器的原理
1)霍爾閉環電流傳感器的原理
霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,即閉環原理,當原邊電流IP產生的磁通通過高品質磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊IP產生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。經過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。
電流傳感器的原理圖及外觀
2)霍爾原理傳感器的特點
霍爾傳感器不論是開環還是閉環原理,基本的性能區別不大,基本的優點在于:
A響應時間速度快,B溫漂低,C測量精度高,D過載能力強,E測量頻帶寬,F抗干擾能力強
3、電流傳感器的基本參數
國內做霍爾電流傳感器的廠家眾多,在原理上是沒有區別的,只是在元器件的選擇、,生產工藝,產品生產的過程控制等方面存在差異,我們以充電樁行業中常用的電流傳感器JCE308-TS7產品為例,經過中國航天513研究所測試,并通過航天所的認證,基本技術參數如下:
主要技術參數 :
型號: JCE308-TS7
額定測量電流IPN: 300A
測量范圍IP: 0~±500 A
額定測量輸出IM: 150mA
電源電壓(±5%): ±12V~±15V
轉換比例KN: 1:2000
電流消耗IC: ≤28(@±12 V )+ IS mA(輸出測量電流)
精度X: —準確度 XG(@ VPN,TA=+25℃): ±0.6%
—非線性度εL(@ VPN,TA=+25℃): <0.1%
—零點偏移電流 IO: ≤±0.15mA(@+25℃)
—零點溫度偏移 IOT: ≤±0. 44mA(@-10℃~+70℃)
—響應時間 tr (@90% of VP max): ≤1us
—工作頻率 f: DC-100KHz
耐壓Vd: 一次側回路對二次側回路之間耐壓: 6kV/50Hz/1min
工作溫度TA: -40?C~+85?C
儲存溫度TS: -40?C ~+85?C
副邊內阻RS: 21Ω(TA=70℃)
電流傳感器電參數曲線圖
4、電流傳感器的應用方式
充電樁目前有交流充電樁和直流充電樁兩種。
而交流充電樁輸出的是AC200V,由充電樁為電動汽車車載充電機供電進行充電。對進線端的三相電流進行監測。
直流充電樁由整流柜和直流充電樁組成,其中直流充電樁輸出的電壓一般為DC400V,可直接為電動車電池充電。電流傳感器對充電樁進線端三相電流進行檢測(大多數),另外在整流柜的輸出端,也就是在放電一端在進行監測。如下圖:
電流傳感器使用方式
5、在選擇電流傳感器時需要注意的問題
1)、選擇傳感器時注意產品的使用環境溫度,工業級的不能滿足基本要求,必須是-40°C——85°C;
2)、對于海拔的要求在3500米以上;
3)、選擇傳感器時量程可以適當的稍大些,留些產品過載的余地,注意,閉環電流傳感器不可以長時間的過載測量;
4)、對于端子的選擇應盡可能的使用鐵路專用的抗震型端子,避免在變頻器運輸途中或者作業情況下無法承受強震而脫落;
5)、不要讓傳感器在潮濕條件下使用,避免產品由于結露、潮濕造成無法正常工作;