1引言蓄电池作为直流系统的电源是系统中十分关键的设备|开口式霍尔电流传感器在蓄电池在线监测中的应用——安科瑞 陆琳

1引言蓄电池作为直流系统的电源是系统中十分关键的设备 , 必须对其进行规范合理、真实有效的日常维护 。 蓄电池在线监测装置主要应用于发电厂、供电局等电力直流系统通信机房和基站、铁路供电变电站金融、化工、企事业单位的UPS机房等后备电源使用场合 。 用于监测大容量蓄电池组的剩余电量、基本参数等 , 为蓄电池组的日常维护提供重要的依据、保证蓄电池组的可靠运行 。 蓄电池在充放电时 , 对充放电电流大小有严格要求 , 本文详细介绍了霍尔电流传感器对蓄电池充放电电流监测的实现 。 2工作原理霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器 , 具有对磁场敏感、结构简单、体积小、响应速度快的特点 , 按原理可分为开环(直放式)和闭环(磁平衡式) , 基于实际应用中开环(直放式)原理传感器结构相对紧凑、功耗小且成本较低 , 普遍采用开环(直放式)原理霍尔电流传感器应用于蓄电池在线监测系统 。 霍尔电流传感器开环(直放式)原理:当原边电流IP流过一根长导线时 , 在导线周围将产生磁场 , 磁场的大小与流过导线的电流成正比 , 产生的磁场聚集在磁环内 , 通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出 , 其输出电压Vs精确的反映原边电流IP 。 一般的额定输出标定为5V 。
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3选型3.1产品介绍霍尔电流传感器结合了电流互感器和分流器的所有优点 , 克服了互感器和分流器的不足(如:互感器只适用于50Hz工频测量;分流器无法进行隔离检测) , 同时还具有响应时间快(≤10us)、绝缘性强(耐压3.5kV)、频带宽(≤20kHz)、体积小易于安装等特点 。 在传感器行业内 , 江苏安科瑞严格按照JB/T7490-2007《霍尔电流传感器》规定的各项要求 , 相对于同行采用插针式接线不同 , 一律采用绿色可插拔端子现场接线方便、可靠 。 同时针对不同现场应用设计出闭口式外形霍尔、开口式外形霍尔 。 一般情况下 , 可以根据输入信号、外形、内控尺寸来选择霍尔电流传感器 。 3.2产品外形常见霍尔电流传感器外形如下图:
闭口式外形霍尔电流传感器开口式外形霍尔电流传感器
1引言蓄电池作为直流系统的电源是系统中十分关键的设备|开口式霍尔电流传感器在蓄电池在线监测中的应用——安科瑞 陆琳
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3.3技术指标响应时间:≤10us频宽:20kHz失调电压:±15mV工作温度:-25~70℃存储温度:-40~80℃输出负载:根据不同辅助电源、输入信号、输出信号而定输入过载能力:输入量程最大值2倍可恢复正常工作耐压:3.5kV/50Hz/1min4应用常规测试蓄电池电流的方法是分流器(标准电阻)和霍尔感应式技术 。 一般而言 , 基于分流器技术的电流测试器的成本比霍尔式的低 , 但是其能耗较高 , 容易引起发热及静态放电现象 , 难以满足某些苛刻的节能使用条件 。 此外 , 分流器技术是把测试设备串连在电池电路中 , 可能会引起电路噪声和信息失真 。 霍尔技术的原理是霍尔元件感应在导流排或线束周围的磁场 , 从而标定电流强度 , 因此在测试蓄电池组充放电电流时更稳定、可靠 。 在某装备的研制过程中 , 为保障装备效能的正常发挥 , 需要实时掌握其内部集成的铅酸蓄电池组的工作状态 , 主要状态参数包括电池组电压和充放电电流 。 采用AHKC-E霍尔电流传感器对充放电电流进行实时检测 , 该传感器是利用霍尔原理的开环电流传感器 , 原边回路和副边回路之间绝缘 , 可用于测量直交流脉冲和混合型电流 , 供电电压±15V , 系统中采用输入50A对应5V输出 , 即原边回路的充放电±50A电流对应副边回路的额定电压±5V 。 在实际工作中 , 放电时输出最大电流对应为+5V , 而充电时 , 输出最大电流为-5V 。 通过观察充放电过程中直流电流的变化特性 , 结合系统所测直流电压、单节蓄电池内阻值等其他参数可判断出蓄电池组的健康状态 。