泰州新能源汽車電流傳感器案例

無(wú)錫納吉伏公司結(jié)合自激振蕩磁通門技術(shù)與傳統(tǒng)電流比較儀結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了新型交直流電流傳感器。通過分析新型交直流傳感器的誤差來(lái)源，對(duì)傳統(tǒng)單鐵芯自激振蕩磁通門傳感器進(jìn)行改進(jìn)，提出了雙鐵芯結(jié)構(gòu)自激振蕩磁通門傳感器，同時(shí)對(duì)解調(diào)電路進(jìn)行了優(yōu)化。并建立了新型交直流電流傳感器穩(wěn)態(tài)誤差模型，為優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)以減小交直流比例誤差提供理論依據(jù)。依據(jù)上述研究，通過鐵芯選型、繞組設(shè)計(jì)、零磁通交直流檢測(cè)器電路、誤差控制電路、電流反饋電路和電磁屏蔽設(shè)計(jì)，研制了一臺(tái)500A雙鐵芯三繞組低成本交直流電流傳感器樣機(jī)。磁通門電流傳感器也可以用于測(cè)量脈沖電流，監(jiān)測(cè)和控制脈沖電流的狀態(tài)。泰州新能源汽車電流傳感器案例

當(dāng)閉環(huán)零磁通交直流電流測(cè)量系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)， 環(huán)形鐵芯 C1 由比較放大器 U1 進(jìn)行方波激磁，而環(huán)形鐵芯 C2 通過反相放大器 U2 進(jìn)行方波激磁。反 相放大器 U2 為反相單比例放大器，因此環(huán)形鐵芯 C1 與環(huán)形鐵芯 C2 激磁電流幅值相同 而相位完全相反， 因此環(huán)形鐵芯 C1 與環(huán)形鐵芯 C2 工作在完全相反的激磁狀態(tài)。 同時(shí)當(dāng) 一次繞組中電流與反饋繞組電流磁勢(shì)不平衡時(shí)，將在電流檢測(cè)模塊的采樣電阻 RS1 上檢 測(cè)出與一二次磁勢(shì)之差成正比的交直流采樣電壓信號(hào) VRS1 ，VRS1 中直流分量大小與一二 次直流磁勢(shì)之差成正比， VRS1 中交流分量大小與一二次交流磁勢(shì)之差成正比， 而方向與 一次電流方向相反。信號(hào)處理電路將采樣電阻 RS2 上的交直流采樣電壓信號(hào) VRS2 通過高 通濾波器 HPF 后，與采樣電阻 RS1 上的交直流采樣電壓信號(hào) VRS1 與進(jìn)行疊加得到合成 電流信號(hào) VR12，終合成電流信號(hào) VR12 經(jīng)過低通濾波器 LPF 完成信號(hào)解調(diào)。 解調(diào)后的 誤差電流信號(hào) Ve 輸入至 PI 比例積分電路完成誤差控制， 其中 PI 比例積分電路輸出電壓 信號(hào)經(jīng) PA 功率放大電路放大后產(chǎn)生反饋電流 IF，通過反饋繞組 WF 在環(huán)形鐵芯 C1 及 C2 上產(chǎn)生反饋電流磁勢(shì)。當(dāng)一二次磁勢(shì)不平衡時(shí)， 激磁電流 iex 平均值不為 0，從而產(chǎn)生誤 差電流信號(hào) Ve 。合肥交直流電流傳感器案例激磁電壓頻率大于一次交流頻率，因此可以將一次交流在每個(gè)極短的激磁電壓周期內(nèi)，看作緩慢變化的直流信號(hào)。

傳統(tǒng)電能計(jì)量領(lǐng)域?qū)τ陔娏鞯木軠y(cè)量或電流傳感器校驗(yàn)往往通過電流比較儀的方式實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的交流比較儀通過增加勵(lì)磁電流補(bǔ)償模塊，降低互感器正常工作下勵(lì)磁電流的大小，使得主鐵芯工作在微磁通或零磁通狀態(tài)從而降低電流測(cè)量的比例誤差和相位誤差，然而傳統(tǒng)的帶鐵芯交流比較儀在直流分量下會(huì)出現(xiàn)磁飽和問題，勵(lì)磁電流補(bǔ)償模塊無(wú)法完成直流勵(lì)磁的補(bǔ)償，因此傳統(tǒng)的交流比較儀方法無(wú)法完成交直流同時(shí)測(cè)量。傳統(tǒng)的直流比較儀基于磁調(diào)制器原理，鐵芯采用雙鐵芯差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，通過外接激磁電源，調(diào)整合適的激磁電流及頻率大小，在檢測(cè)繞組端，通過檢測(cè)二次諧波電壓的大

開關(guān)電源中需要檢測(cè)的電流既有直流電流，又有交流電流，在一些情況下會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電流，脈沖電流分量在電源系統(tǒng)中存在時(shí)間短，但是因?yàn)榫哂袠O大的峰值會(huì)對(duì)電源中的各個(gè)元器件造成不可修復(fù)的損害。為了有效的防止脈沖電流對(duì)開關(guān)電源系統(tǒng)造成的損害，必須有效快速的檢測(cè)脈沖電流。與此同時(shí)還需要對(duì)開關(guān)電源中正常工作時(shí)的交直流電流進(jìn)行精確的測(cè)量，以保證對(duì)電源系統(tǒng)中的工作狀態(tài)的控制。實(shí)際的電源系統(tǒng)中，脈沖電流要比正常工作狀態(tài)下的交直流電流高出許多，甚至相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，一般的電流傳感器不能既保證對(duì)正常狀態(tài)下的交直流的測(cè)量精度，同時(shí)又可以快速精確的測(cè)量突發(fā)的脈沖電流，所以研究可以同時(shí)測(cè)量脈沖電流和正常工作電流的電流傳感器具有非常實(shí)用的意義。在電池儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能等多種技術(shù)路線的共同發(fā)展下，新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的前景十分廣闊。

直流分量直接影響電網(wǎng)中電力設(shè)備如電流互感器、變壓器等正常運(yùn)行，國(guó)內(nèi)外集中研究了直流分量產(chǎn)生的原因及其對(duì)電流互感器計(jì)量性能的影響，直流分量下交流測(cè)量新方法等。國(guó)外對(duì)于電網(wǎng)中直流分量對(duì)電力設(shè)備影響相關(guān)的研究較早，早期是美國(guó)教授J.G.Kappman等重點(diǎn)研究了中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中地磁感應(yīng)電流。研究發(fā)現(xiàn)在地磁暴感應(yīng)準(zhǔn)直流影響下，電磁式電流互感器二次側(cè)電流畸變，誤差明顯增大；當(dāng)變比較大或負(fù)荷電流較小時(shí)，互感器受直流分量影響較小。在高速電力電子變換器、電機(jī)控制、電磁兼容性測(cè)試等領(lǐng)域，需要測(cè)量和監(jiān)控高頻電流。青島內(nèi)阻測(cè)試儀電流傳感器

通過在直流側(cè)進(jìn)行并聯(lián)匯流后通過PCS進(jìn)行逆變解決系統(tǒng)效率低、全生命周期度電成本高的問題。泰州新能源汽車電流傳感器案例

時(shí)間差型磁通門(Residence Time Difference Fluxgate RTD)原理的獲得來(lái)源于實(shí)驗(yàn)：磁通門調(diào)峰法。調(diào)峰法實(shí)驗(yàn)的具體過程如下：被測(cè)磁場(chǎng)通過磁通門軸向分量，這時(shí)磁通門信號(hào)的輸出便會(huì)發(fā)生一定的偏移。記錄下磁通門輸出信號(hào)在這一時(shí)刻的偏移位置，然后再將被測(cè)磁場(chǎng)移除。將通電線圈放置在與被測(cè)磁場(chǎng)相同的磁通門軸向方向上，從零增大通電線圈電流幅值直到使磁通門信號(hào)的輸出重新移動(dòng)到剛才記錄的位置。通過通電電流的大小以及磁芯上線圈匝數(shù)，被測(cè)磁場(chǎng)的大小便可以計(jì)算出來(lái)。但是由于當(dāng)時(shí)的頻率計(jì)值等數(shù)字化器件的發(fā)展程度不高，因此磁通門調(diào)峰法實(shí)驗(yàn)只是作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)研究而未做更深入的探討。泰州新能源汽車電流傳感器案例