由于高频大功率电力电子设备应用的增加,这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形,包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节,逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式:带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间,可实现前后级电路的电气隔离,防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大,效率明显降低,而且由于变压器的加入提高了系统整体成本,增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低,效率得到提高而越来越受到人们的非常多的关注。但是由于逆变器输出的交流中可能含有直流成分 ,因此这种情况下要求电流传感器能够测量较小的直流成分。由于逆变器中的功率开关管的高频开关特性,滤波电感中的电流会在指定输出电流频率的基础上波动,可能含有与基频相比大很多的高频纹波。因此,无锡纳吉伏研发的同时可以测量直流微小电流,低频及高频交流的传感器就显得十分必要。原边电流所产生的磁场,通过副边线圈的电流所产生的磁场进行补偿,使传感器始终处于检测零磁通的工作状态。电池包电流传感器案例
电流传感器在新能源汽车中有多个重要应用。以下是一些常见的应用: 电池管理系统(Battery Management System,简称BMS):电池是新能源汽车的重要部件之一,而电流传感器在BMS中起着关键作用。它用于测量电池充电和放电过程中的电流变化,以监测电池的状态和保护电池免受过载和过放的损害。 电动机控制系统:在新能源汽车中,电动机是用于驱动车辆的关键部件。电流传感器被用于测量电动机的工作电流,以帮助控制电动机的运行状态和保护电动机免受过载和过热的损害。 充电系统:电流传感器在新能源汽车的充电系统中也得到了非常多应用。它被用于测量充电过程中的电流变化,以监测充电状态和确保充电过程的安全和效率。 动力电池故障诊断:电流传感器用于监测动力电池系统中的电流变化,以便诊断和检测电池组件或电路的故障。通过监测电流变化,可以及时发现故障并采取适当的措施。 总的来说,电流传感器在新能源汽车中扮演着重要的角色,帮助测量和监测电流变化,保证电池、电动机和充电系统的正常运行,并实现故障诊断和保护措施。这些应用有助于提高新能源汽车的安全性、可靠性和效率。上海计量级电流传感器发展现状独特的屏蔽式磁探头设计,提升了复杂电磁环境下的抗干扰能力;
电流互感器(currenttransformer, CT)依据电磁感应原理测量电流,它主要应用于电力系统电流测量和继电保护系统中,其运行稳定性影响测量的准确性和保护装置动作的可靠性。但是电流互感器只能进行交流电流的测量,磁芯容易受到饱和的影响,并且体积较大,测量频率较低,价格昂贵。 巨磁阻(GMR)效应在微小磁场测量领域实现了巨大的改变,尤其在利用涡流传感器进行无损检测方面取得了很大的进展。巨磁阻传感器具有低功耗、尺寸小、高灵敏度以及频率与灵敏度的不相关性等特点;其缺点是这类传感器对外界磁场比较敏感,不是很适合用于复杂电流检测。
电池测试柜它不但可以测量所使用的三相的电流、电压、功率、还可以同时监测多支路的电流、电压、功率因数。同时,可显示累计有功和增量电能,监控系统运行参数,电池测试柜还具有运行管理和安全管理的功能,有效地提高了整个配电系统的可靠性,降低了风险。电池在充放电时,对充放电电流大小有严格要求,电流传感器作为电池测试的一种重要的元件,在电池管理系统、电动汽车、电池充放电设备和电动汽车的电池PACK等领域发挥着举足轻重的作用。如纳吉伏研制的CTC系列磁通门电流传感器,利用它可以监测到电池组中每块电池的两端电压和温度,以及电池包总电压,从而判断电池的充放电状态,防止电池发生过充电或过放电现象,保护电池组的安全。同时,电流传感器还可以用于测量电池组的电量状态,以及电池的温度和绝缘状况,以便及时发现和处理电池故障。电流传感器在重离子及质子加速器电源系统、核磁共振梯度放大器及磁性圈电源中广泛应用。
霍尔原理是基于霍尔效应的一种物理现象,用于测量电流、磁场以及速度等物理量的原理。霍尔效应是指当一个载流子(如电子或空穴)通过一段具有电流的导电材料时,如果该导电材料处于一个垂直于电流方向的磁场中,会在该材料上产生一种电压差。这个电压差被称为霍尔电压,其大小与电流、磁场以及导电材料的特性有关。基于霍尔效应的原理,可以制造霍尔元件,如霍尔传感器,用来测量磁场强度、电流等物理量。典型的霍尔传感器包括霍尔元件、放大器和输出接口等组件。当霍尔元件处于磁场中,载流子在材料内运动,受磁场力的作用,产生一侧电势高于另一侧的现象,形成霍尔电压。通过霍尔传感器的放大器,可以将微弱的霍尔电压放大成可测量的电压信号。输出接口可以将信号传递给测量仪器或控制系统进行进一步处理。霍尔原理的优势在于其非接触式测量和高灵敏度。由于霍尔传感器内部实际上没有电流通过,因此不存在耗损和磨损的问题,具有较长的使用寿命和稳定性。此外,霍尔传感器对于小信号的测量也具有较高的灵敏度。基于霍尔原理的应用包括磁场测量、电流检测、位置和速度测量等。在自动化、汽车、电子设备等领域都得到广泛应用。据统计我国电流传感器市场规模从2016年的20.58亿元增长至2022年的53.15亿元;电池包电流传感器案例
自研屏蔽式磁探头设计,提升了复杂电磁环境下的抗干扰能力;电池包电流传感器案例
磁通门传感器是应用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和鼓励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来丈量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说仿佛是一道“门”,经过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。应用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的到达测量电流的目的。磁通门电流传感器的精度要比霍尔电流传感器更高,原因在于:1.磁通门原理的高灵敏性;2.闭环磁平衡技术,输出严格按照匝比对应关系;3.磁通门原理使用整体磁芯,不带任何气隙,因此无漏磁,亦没有位置误差;4.双磁通门探头设计,补偿并消除磁通门探头振荡谐波影响,输出更干净;零点失调offset更小,并且可微调。电池包电流传感器案例