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电流传感器在电动汽车充电桩中的应用
摘要: 在人类无数次企盼、无尽的憧憬中我们走入了21世纪。在这颗美丽富饶的星球上,人类为谋求生存和发展,用自己的勤劳、智慧建立了一座座人类文明的丰碑。但是,当人类陶醉于自己创造的辉煌成就时,我们的家园已笼罩上了阴影。
Abstract:
Key words :

  1、 前言

在人类无数次企盼、无尽的憧憬中我们走入了21世纪。在这颗美丽富饶的星球上,人类为谋求生存和发展,用自己的勤劳、智慧建立了一座座人类文明的丰碑。但是,当人类陶醉于自己创造的辉煌成就时,我们的家园已笼罩上了阴影。

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。

 

2、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,基本的优点在于:

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

3、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~±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%

&mdash;非线性度&epsilon;L(@ VPN,TA=+25℃): <0.1%

&mdash;零点偏移电流 IO: &le;&plusmn;0.15mA(@+25℃)

&mdash;零点温度偏移 IOT: &le;&plusmn;0. 44mA(@-10℃~+70℃)

&mdash;响应时间 tr (@90% of VP max): &le;1us

&mdash;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: 21&Omega;(TA=70℃)

电流传感器电参数曲线图

4、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:

 

电流传感器使用方式

5、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&deg;C&mdash;&mdash;85&deg;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;