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电流传感器,在新能源汽车充电桩中如何大展拳脚?

2016年09月07日 11:43:28 澳门葡京平台赌场官网

电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

电流传感器依据测量原理不同,主要可分为:分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等。

电流传感器的原理图及外观

电流传感器的基本参数

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、,生产工艺,产品生产的过程控制等方面存在差异,我们以充电桩行业中常用的电流传感器JCE308-TS7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,基本技术参数如下:

主要技术参数:

型号:JCE308-TS7

额定测量电流IPN:300A

测量范围IP:0~±500A

额定测量输出IM:150mA

电源电压(±5%):±12V~±15V

转换比例KN:1:2000

电流消耗IC:≤28(@±12V)+ISmA(输出测量电流)

精度X:—准确度XG(@VPN,TA=+25℃):±0.6%

—非线性度εL(@VPN,TA=+25℃):<0.1%

—零点偏移电流IO:≤±0.15mA(@+25℃)

—零点温度偏移IOT:≤±0.44mA(@-10℃~+70℃)

—响应时间tr(@90%ofVPmax):≤1us

—工作频率f:DC-100KHz

耐压Vd:一次侧回路对二次侧回路之间耐压:6kV/50Hz/1min

工作温度TA:-40?C~+85?C

储存温度TS:-40?C~+85?C

副边内阻RS:21Ω(TA=70℃)

电流传感器电参数曲线图

电流传感器的应用方式

充电桩目前有交流充电桩和直流充电桩两种。

而交流充电桩输出的是AC200V,由充电桩为电动汽车车载充电机供电进行充电。对进线端的三相电流进行监测。

直流充电桩由整流柜和直流充电桩组成,其中直流充电桩输出的电压一般为DC400V,可直接为电动车电池充电。电流传感器对充电桩进线端三相电流进行检测(大多数),另外在整流柜的输出端,也就是在放电一端在进行监测。如下图:

电流传感器如何助力电动汽车充电桩

纯电动汽车的“中枢神经”——电机控制器,控制着电动车电机的启动,运行,进退,速度,停止,同时也是其他电子器件的核心控制器件。而其中的电流传感器直接关系着它的性能。

电流传感器作为一种电量测量元件,在充电过程监测和确保充电安全方面起到了重要的作用。在充电桩将交流电转换为标准形式的直流或交流电流并输送到汽车电池的过程中,各级转换系统中电流大小的正常是保证充电过程安全顺利进行的必要条件。充电桩中的电流传感器能够准确对关键系统环节上的电流进行测量,及时发现和报告内部异常情况,如漏电,从而避免安全事故的发生。此外,电流传感器的另一个作用便是用于精确测量汽车的充电量,以显示供用户参考和进行充电收费计算。

电流传感器在新能源汽车充电桩中具体如何运用

霍尼韦尔CSNK闭环电流传感器

霍尼韦尔:CSN系列闭环电流传感器

CSN系列闭环电流传感器基于磁阻效应或霍尔效应,以及零点平衡或零磁通量方法(反馈系统)测量电流大小。传感器磁芯中的磁通量会一直控制在零点。用于平衡零磁通所需的电流量,等于通过导体的初级电流量乘以初级与次级线圈的匝数比率。霍尼韦尔电流传感器采用通孔设计,输出电压与输入隔离,具有抗过冲能力强、响应速度快、能耗低、线性输出等优点。

比亚迪一体化电流传感器

比亚迪:首创高集成一体化电流传感器

比亚迪纯电动汽车E6所搭载的BLX9-200I0V1HA以及比亚迪戴姆勒合资品牌腾势所搭载的BSX9-600IOV1HA电流传感器,该电流传感器是基于ASIC技术高集成化设计,并采用多联体电流传感器解决方案。该方案打破了常规需要三个传感器的方式,采用集成化设计,为国内首创。

与常规方案相比,比亚迪电流传感器方案将霍尔芯片、运算放大器、滤波和温度补偿集成于单个芯片,可靠性更高,失效率更低。

LEM:HABxx-S系列电流传感器

此前,HABxx-S系列已广泛用于测量直流电、交流电、甚至高达±250安的脉冲电流。该传感器结合了最新的专用集成电路(ASIC),相比之前的模型,精度可提高多达2.5倍并降低一半的偏移误差,同时产品价格也明显降低。

新的传感器使用开环霍尔效应等技术,只需要套装在导电电缆上就可以检测电流,从而有效地简化安装与维护程序。该传感器输出为与测量的源边电流成比例的脉冲宽度调制(PWM)输出信号,并由单5伏电压供电工作。目前已发布的也包含了一种新型的附加了第4个输出引脚的集温度传感于一体的电流传感器。

HAB60-S传感器的输出信号为标准125Hz的PWM信号,具有0.2%的线性度。在干扰较为强烈的车内环境下,PWM信号可以很好的抑制这类输出电压幅值干扰,因为在125Hz的载频下,干扰只会改变输出电压的幅值为不会改变其脉冲波的占空比,而HAB60-S创新型电流传感器是以脉冲占空比来标示电流大小。此系列器件使用了超声波密封焊接,可以完全防水防尘,使用了安全的连接件以确保其在包括引擎室内的安全使用。

HABxx-S系列的电流传感器已经通过汽车行业全部相关规格的严格认证,主要适用于电动车、混合动力车、以及传统汽车中的电池管理系统电流测量。

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,避免在变频器运输途中或者作业情况下无法承受强震而脱落;

5)、不要让传感器在潮湿条件下使用,避免产品由于结露、潮湿造成无法正常工作。

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