光伏并网逆变器中大电流传感器的选择方式

1、引言

中国作为世界第三大国，人口众多，工业、生活用电消耗量极大，光伏太阳能作为一种新兴资源呗广泛利用，我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，光伏太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，光伏太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，光伏太阳能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求

光伏逆变器作为其中一个重要设备，作用也是至关重要的，市场竞争激烈，以及欧洲双反对于国内光伏逆变器的冲击比较大，国内众多光伏逆变器厂家均示要通过元器件国产化来降低生产成本，抢占市场占有率。目前国内的打功率光伏逆变器包含100KW、250KW、500KW、630KW、750KW和1MW这几种，一般大于500KW的基本上都采用并机的方式来进行是使用的。霍尔电流传感器做光伏逆变器中的核心检测元器件，起到至关重要的作用。

2、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。

  

3、霍尔电流传感器的基本要求

国内做霍尔电流传感器的厂家众多，在原理上是没有区别的，只是在元器件的选择、产品生产的过程控制等方面存在差异，我们以光伏逆变器行业中常用的电流传感器JCE1005-FS产品为例，经过中国航天513研究所测试，并通过航天所的认证，基本技术要求如下：

型号： JCE1005-FS

额定测量电流IPN： 1000A

测量范围IP： 0~±1500 A

额定测量输出IM： 200mA

电源电压(±5%)： ±15V~±24V

转换比例KN： 1:5000

电流消耗IC： ≤28(@±24 V )+ IS mA（输出测量电流）

精度X： —准确度 XG(@ VPN,TA=+25℃)： ±0.5%

—非线性度εL(@ VPN，TA=+25℃)： <0.1%

—零点偏移电流 IO： ≤±0.4mA(@+25℃)

—零点温度偏移 IOT： ≤±0.2mA(@-10℃~+85℃)

≤±0. 8mA(@-40℃~-10℃)

—响应时间 tr (@90% of VP max)： ≤1us

—工作频率 f： DC-150KHz

耐压Vd： 一次侧回路对二次侧回路之间耐压： 3.8kV/50/60Hz/1min

工作温度TA： -40?C~+85?C

经过测试其响应时间和输出信号，得出其相关曲线图，如下：

  

4、在选择电流传感器时需要注意的问题

1）、选择传感器时注意产品的使用环境温度，工业级的不能满足基本要求，必须是-40°C——85°C;

2）、对于海拔的要求在3500米以上;

3）、选择传感器时量程可以适当的稍大些，留些产品过载的余地，注意，闭环电流传感器不可以长时间的过载测量

4）、对于端子的选择应尽可能的使用铁路专用的抗震型端子，避免在光伏逆变器运输途中无法承受强震而脱落，如下图：