霍爾電流傳感器在光伏匯流箱的應用

摘要：本文分析了霍爾傳感器在光伏匯流箱的應用，光伏匯流箱是光伏發(fā)電的重要組成部分,主要用于太陽(yáng)能光伏組件與直流控制柜間的連接。使用霍爾電流傳感器可以實(shí)現太陽(yáng)能光伏組件陣列的電流隔離測量,準確測量光伏匯流箱輸出直流電流。

關(guān)鍵詞：光伏匯流箱；霍爾電流傳感器；隔離

0：概述

隨著(zhù)能源結構調整步伐的加快，國家大力提倡綠色能源，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。在太陽(yáng)能發(fā)電站運行過(guò)程中，準確測量光電池板輸出的直流電流對太陽(yáng)能發(fā)電站的監控管理起著(zhù)至關(guān)重要的作用。直流電流測量存在兩個(gè)較明顯的困難，一是直流測量?jì)x表不便串入電路中；二是直流測量電路與被測電路不能直接耦合，否則會(huì )影響被測電路的直流工作點(diǎn)，即直流測量的隔離成為難題。采用霍爾電流傳感器測量光伏陣列電流，實(shí)現了電流的準確測量，同時(shí)解決了電流測量的隔離問(wèn)題，不影響被測電路。

1：光伏匯流箱監測系統控制過(guò)程

光伏匯流箱監測系統如圖1所示，霍爾電流傳感器將光伏匯流箱輸出的直流電流信號轉化為與原電流成正比的電壓信號傳送到單片機，單片機對數據進(jìn)行處理和存儲。當單片機接收到數據主站PC通過(guò)通信模塊給單片機發(fā)送的抄收命令時(shí)，單片機通過(guò)通信模塊將信號數據發(fā)送回數據主站PC機。為獲取更高的電壓和電流，光伏組件需要串聯(lián)獲取大電壓，并聯(lián)獲取高電流。由于光伏組件串聯(lián)結構，每一塊光伏組件的電流*相同，因此設計只要測量支路電流就可得到每一塊光伏板的輸出電流。

圖1 光伏匯流箱監測硬件系統結構圖

2：霍爾電流傳感器在光伏匯流箱監測系統中的應用

2.1 霍爾電流傳感器在光伏匯流箱中的作用

 以光伏直流柜需要對8路光伏匯流箱輸出電流進(jìn)行監測為例，鑒于光伏直流柜中一般匯流采用銅排接入且柜體空間有限制，可推薦采用8個(gè)體積較小的AHKC-BS ，200A/5V霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器（如圖2所示），霍爾電流傳感器將光伏匯流箱輸出的直流電流信號轉化為與原電流成正比的電壓信號傳送到單片機，計算獲得原電流的大小。

圖2 霍爾電流傳感器測量光伏匯流箱輸出電流

2.2 霍爾電流傳感器工作原理

霍爾電流傳感器以霍爾元件為核心，用于隔離檢測電流的傳感器。當電流流過(guò)一根導線(xiàn)時(shí)，將在導線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的大小與流過(guò)導線(xiàn)的電流大小成正比，這一磁場(chǎng)可以通過(guò)軟磁材料來(lái)聚集，然后由霍爾元件來(lái)檢測，用霍爾元件在磁芯氣隙處感應原邊電流IP的大小和方向?；魻栐妮敵鲭妷?，經(jīng)過(guò)信號處理電路，使傳感器的輸出可以反映被測電流的大小。

圖3 霍爾電流傳感器原理圖

3：霍爾電流傳感器

3.1概述

霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換，通過(guò)霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集，廣泛應用于電流監控及電池應用、逆變電源及光伏發(fā)電站管理系統、直流屏及直流馬達驅動(dòng)、電鍍、焊接應用、變頻器，UPS伺服控制等系統電流信號采集和反饋控制，具有響應時(shí)間快，電流測量范圍寬精度高，過(guò)載能力強，線(xiàn)性好，抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)。

3.2技術(shù)指標

4：結束語(yǔ) 

隨著(zhù)國內光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光伏發(fā)電監測系統的需求也日益增長(cháng)。在光伏發(fā)電監測系統中使用安科瑞霍爾電流傳感器，能夠對光伏發(fā)電站輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，可以及時(shí)發(fā)現光伏發(fā)電系統的故障節點(diǎn)，方便工作人員對光伏陣列進(jìn)行維護和檢修，對光伏發(fā)電站的監控管理起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

編輯：安科瑞 孫斌

公司：江蘇安科瑞電器制造有限公司