有必要在+300V总线上放置一个高精度

更新时间:2025-09-22 16:13 类型:新闻资讯 来源:网络整理

  引子:逆变器行为一个组件,有良众的运用界限,也是新能源体例的一个紧要单位。逆变器的功能直接影响电池操纵率、开发的应用寿命。电压、电传播感器行为逆变器紧要的“感知器官”,及时的监测、反应症结参数,并由CPU收集、运算,终末依据预设条款做出精准独揽。电流电压传感器这里起到了紧要的阻滞防护、开发掩护功效。本体裁例的形容电压、电传播感器正在各种逆变器中的运用场景和少少器件的选型政策。

  逆变器是通过电力电子的高速开合行动,将低压直流电/或者是储能电池的直流电,最终转换为某一特定频率的低压交换电。比如家储逆变器里,48V的46800电池组通过逆变器升压到220V Ac @ 50Hz,供给给后端的各样用电开发。其类型拓扑包蕴直流输入、DC/DC升压、DC/AC逆变、波形整形交换输出几大枢纽。电压、电传播感器正在每个枢纽里均能够施展紧要的影响,合键看安排者所寻求的宗旨。其满堂方框图大致如下:

  及时、切确收集各个部位的电流、电压参数,转达给CPU,CPU做高速A/D,将模仿信号转化成数字信号,为序次独揽算法供给数据根源。闭环独揽历程

  序次通过监测到的电压、电流数据,实行数据运算和逻辑阐述决断,再去告竣对功率器件(SiC /MOSFET/IGBT)等的精准独揽,到达闭环独揽方针。阻滞的防护和器件的掩护

  CPU通过检测电压、电传播感器件输出的信号,相应的做出开发过流、短道、走电等十分形态决断,最终去触发掩护机制。

  电池组自己常常都有一套完善的BMS体例,包蕴了电池充电掩护和放电过低的低压掩护功效,以是日常对其不需做检测。安规等角度动身思索,常常仅须要思索光伏电池/储能电池的走电流监测。从硬件电道牢靠性来说,可思索走电传播感器安排正在此处。于是处是一个电源低压区域,各样作梗较小,容易解决,会是一个对照理思的名望。

  DC/DC升压枢纽常常都是靠一个完善的电道告竣从低压比如48V升高到约300V。以是,日常不须要对升压后的电压做检测;EMC/EMI上的思索,是能够思索此处增补防雷和浪涌掩护,以避免后端元件损坏,导致开发十分,如下防雷一面的电道即可知足抗2000V 浪涌/EFT等的测试。其电道睹下:

  相较于MOS管,IGBT要腾贵的众,为了尽也许的掩护功率管不被损坏;或者,为了掩护因功率管的损坏后,上下桥臂的直通而惹起毁灭乃至电器起火等事情,有需要正在+300V总线上安置一个高精度,响当令间速的闭环霍尔电传播感器,去检测出此类阻滞。云云的电传播感器现今邦内有几是能够做到响当令间0.5us,精度约为0.2%。

  此高精度闭环霍尔传感器安置正在此处,起两个合键的影响:1)检测总输出电流,用于估计和显示总输出功率;2)好像保障管相通的掩护影响;一朝某个桥臂的MOS/IGBT损坏,势必会导致+300V与地直通,从而惹起短道。安置此器件后,此类阻滞会被敏捷的检测出来。

  固然闭环的电传播感器的响当令间0.5us,然则,思索到逆变器输出的波形数据是由CPU内部序次的估计所发生,这导致了序次的运转量大,CPU未必能敏捷的般配此0.5us的响当令间。加大CPU的职业主频或者是升级CPU虽然是一个主见,然则,最好仍旧再最追加一个最大值检测电道:该模仿量再通过一个窗口对照器的形式来转成崎岖电平的数字信号,终末送入到CPU的停滞口,到达急迅相应,敏捷割断IGBT的输出,起到掩护方针。思索到硬件电道的相应速率会远高于序次。那么这个掩护信号,也能够是引入到MOS/IGBT的驱动IC的使能端,云云能够比序次更急迅的合断。

  借使是代价上的思索,也能够采用更低廉些的开环的霍尔器件,响当令间大约是3-5 us。

  逆变器的负载,常常是给直接给电器开发、电源等等供电,以是还须要增补一个电感,把PWM还原成一个近似正弦波,降低供电的电能质地,裁减谐波。

  尽量选用高精度、低温漂闭环霍尔器件,器件的温漂50ppm/℃,能够有用的规避温度漂移所导致的少少误掩护。更牢靠的做法是引入BMS体例中所常用的硅橡胶加热膜/PTC加热器,序次行为主控,独揽加热膜的启动、停留,由板滞温控器行为二级掩护,可有用的降低扫数逆变器件全温度境遇下的运转牢靠性。封装:器件常常采用知足IP67恳求的构造安排,以更好的合适绝缘耐压恳求

  PCB的铜厚度,常常为0.5oz,1oz,2oz,5oz等等;较着的,为了流过大电流,须要更大铜截面积,那要么加宽走线,要么加厚铜层厚度;或者同时加宽线宽,加厚铜层,或者其它的。假使是如许解决了,不光是大幅增补本钱,且仅靠PCB的走线A的电流也是难以知足牢靠性恳求:铜层所发生的热量,正在阻焊层的包裹下,是无法散出热量;

  正在这些大电流景况下,能够思索穿线形式的霍尔电传播感器,最众10mm2的铜线/铜排,就能轻松的流过100A,PCB选0.5 oz铜层厚度的FR4即可,正在PCB板上开相应的焊盘通孔。这仍旧一个低本钱的计划。

  电压、电传播感器正在光伏逆变器中已从根源丈量元件慢慢演形成为供给体例平安与效用的中枢保险,正不息地被工程师所承认。跟着碳化硅器件(Sic)器件等的慢慢引入到逆变器行业,开合频率的不息晋升,势必推进传感器行业迈入一个新的台阶。

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