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电流传感器在电动汽车充电桩中的应用

作者/出处: 网络 发布时间: 2015-08-11

       汽车作为生活中的一个高能耗产品,每天产生大量的二氧化碳。电动汽车的问世解决了普通燃油汽车高能耗的问题,充电桩是电动汽车外围最主要的设备,为电动汽车提供源源不断的电力,电流传感器是电动汽车充电桩中最主要的核心检测原件,保证充电桩为电动汽车输送的电量得到精确计量。
 

 电流传感器在电动汽车充电桩中的应用


一、电流传感器的原理

1)霍尔闭环电流传感器的原理

       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。


电流传感器在电动汽车充电桩中的应用
                                                                               电流传感器的原理图及外观

2)霍尔原理传感器的特点

       霍尔传感器不论是开环还是闭环原理,基本的性能区别不大,优点在于:

       A  响应时间速度快,B  温漂低,C  测量精度高, D  过载能力强,E  测量频带宽,F  抗干扰能力强

二、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~±500 A

       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(@±12 V )+ IS mA(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% of VP max): ≤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
                                                                                 电流传感器电参数曲线图

三、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:


  电流传感器使用方式
                                                                           电流传感器使用方式

四、选择电流传感器时需注意的问题

       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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