霍尔电流传感器在光伏汇流箱的应用

时间：2022-05-07

摘要：本文分析了霍尔传感器在光伏汇流箱的应用，光伏汇流箱是光伏发电的重要组成部分,主要用于太阳能光伏组件与直流控制柜间的连接。使用霍尔电流传感器可以实现太阳能光伏组件阵列的电流隔离测量,准确测量光伏汇流箱输出直流电流。

关键词：光伏汇流箱；霍尔电流传感器；隔离

0：概述

随着能源结构调整步伐的加快，国家大力提倡绿色能源，太阳能光伏产业飞速发展。在太阳能发电站运行过程中，准确测量光电池板输出的直流电流对太阳能发电站的监控管理起着至关重要的作用。直流电流测量存在两个较明显的困难，一是直流测量仪表不便串入电路中；二是直流测量电路与被测电路不能直接耦合，否则会影响被测电路的直流工作点，即直流测量的隔离成为难题。采用霍尔电流传感器测量光伏阵列电流，实现了电流的准确测量，同时解决了电流测量的隔离问题，不影响被测电路。

1：光伏汇流箱监测系统控制过程

光伏汇流箱监测系统如图1所示，霍尔电流传感器将光伏汇流箱输出的直流电流信号转化为与原电流成正比的电压信号传送到单片机，单片机对数据进行处理和存储。当单片机接收到数据主站PC通过通信模块给单片机发送的抄收命令时，单片机通过通信模块将信号数据发送回数据主站PC机。为获取更高的电压和电流，光伏组件需要串联获取大电压，并联获取高电流。由于光伏组件串联结构，每一块光伏组件的电流完全相同，因此设计只要测量支路电流就可得到每一块光伏板的输出电流。

图1 光伏汇流箱监测硬件系统结构图

2：霍尔电流传感器在光伏汇流箱监测系统中的应用

2.1 霍尔电流传感器在光伏汇流箱中的作用

以光伏直流柜需要对8路光伏汇流箱输出电流进行监测为例，鉴于光伏直流柜中一般汇流采用铜排接入且柜体空间有限制，可推荐采用8个体积较小的AHKC-BS ，200A/5V霍尔开环电流传感器（如图2所示），霍尔电流传感器将光伏汇流箱输出的直流电流信号转化为与原电流成正比的电压信号传送到单片机，计算获得原电流的大小。

图2 霍尔电流传感器测量光伏汇流箱输出电流

2.2 霍尔电流传感器工作原理

霍尔电流传感器以霍尔元件为核心，用于隔离检测电流的传感器。当电流流过一根导线时，将在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后由霍尔元件来检测，用霍尔元件在磁芯气隙处感应原边电流IP的大小和方向。霍尔元件的输出电压，经过信号处理电路，使传感器的输出可以精确反映被测电流的大小。

图3 霍尔电流传感器原理图

3：霍尔电流传感器

3.1概述

霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，通过霍尔效应原理使变换后的信号能够直接被AD、DSP、PLC、二次仪表等各种采集装置直接采集，广泛应用于电流监控及电池应用、逆变电源及光伏发电站管理系统、直流屏及直流马达驱动、电镀、焊接应用、变频器，UPS伺服控制等系统电流信号采集和反馈控制，具有响应时间快，电流测量范围宽精度高，过载能力强，线性好，抗干扰能力强等优点。

3.2技术指标

4：结束语

随着国内光伏产业的发展，光伏发电监测系统的需求也日益增长。在光伏发电监测系统中使用安科瑞霍尔电流传感器，能够对光伏发电站输出电流进行实时监测，可以及时发现光伏发电系统的故障节点，方便工作人员对光伏阵列进行维护和检修，对光伏发电站的监控管理起着至关重要的作用。

参考文献

[1]企业微电网设计与应用手册.2020.6

[2] 王长贵王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].北京:化学工业出版社，2005.

[3]王强.多路光电流采集[J].济南大学学报:自然科版，2007，21(2):117—120.

安科瑞相关产品：

多功能电表、导轨式智能电表、无线电表、4G电表、NB电表、物联网电表、电机保护器、马达保护器、线路保护器、预付费电表、无线测温、充电桩、能效管理、电气安全、配电室综合监控系统、电能管理系统、能耗管理系统、用电管理系统、能源信息化系统、预付费管理系统、数据中心动环监测系统、EMS企业综合能效管理系统

词条
词条说明
安科瑞Acrel-2000在线测温系统在山东某高分子智能车间的应用
摘要高压开关柜是电力传输系统的枢纽,起着通断、控制或保护等作用,**着系统安全运行。由于设备长期运行,高压开关柜的连接点因温度过高而酿成火灾的情况时有发生。这会造成经济损失甚至人员伤亡,因此,对高压开关柜内的设备进行温度检测变得尤为重要。本文根据高压开关柜的特点，对各发热节点进行实时温度监测和报警。0 概述某化工创建于1987年，公司产品制冷剂、绿色环保制冷剂、无水氟化氢、聚四氟乙烯、氟化盐及新
充电桩在某建筑垃圾处理工程停车场的应用
摘要：2020年12月,经济工作会议指出，要做好“碳达峰、碳中和”工作，利好电动汽车产业。随着电动汽车的迅速普及,电动汽车对公共充电设施提出了越来越大的需求。为了补齐城市民生基础设施短板，同时加快新能源汽车推广普及步伐，出台了各类旧停车场改造及新建停车场对于可充电车位数量规划的指导文件。关键词：电动汽车；充电桩；云平台；1. 概述某区建筑垃圾处理设施新建工程（一期）项目为市重大
安科瑞LORA电能表在变电所场合的应用
摘要：在科技发达的今天，电能依旧是国家发展、社会稳定的重要来源。电力配电成长，也带来许多问题。在电表安装地点分布广，或布线紧密情况下，传统的有线通讯方式是远远不能满足客户需求。随着无线通讯的大力发展，无线物联网表作为一种能够在设备、线路不方便接线以及获取数据时，及时提供数据的查看与参考的装置，在这些特殊的场所使用显得尤为方便和重要，而LoRa就是无线通讯技术中常见的。远程抄表已成为智能电网中
安科瑞ANAPF立柜式有源电力滤波器低压用企业谐波治理 CT采集立柜式