安科(kē)瑞 陳聰(cōng)

摘(zhāi)要：本(běn)文分析(xī)了霍爾(ěr)傳感(gǎn)器在光伏匯流(liú)箱(xiāng)的應用(yòng)
，光(guāng)伏匯流(liú)箱是(shì)光伏發(fā)電(diàn)的重要組成部(bù)分,主(zhǔ)要(yào)用(yòng)於太陽(yáng)能(néng)光(guāng)伏組件(jiàn)與(yǔ)直流(liú)控(kòng)製櫃(guì)間的(dí)連(lián)接。使用霍爾(ěr)電(diàn)流(liú)傳感(gǎn)器可(kě)以(yǐ)實(shí)現太陽(yáng)能(néng)光(guāng)伏組件(jiàn)陣列的電流隔離測量(liáng),準確(què)測(cè)量(liáng)光(guāng)伏匯流(liú)箱(xiāng)輸出(chū)直流(liú)電(diàn)流。

關鍵詞：光(guāng)伏匯(huì)流箱(xiāng)；霍(huò)爾電(diàn)流傳感(gǎn)器(qì)；隔(gé)離(lí)

0：概(gài)述

隨著(zhuó)能源結(jié)構調(tiáo)整步(bù)伐的加(jiā)快
，國家大力(lì)提倡綠(lǜ)色能源(yuán)
，太陽能(néng)光伏產業(yè)飛速發(fā)展(zhǎn)。在(zài)太陽能發電站(zhàn)運行(háng)過(guò)程(chéng)中(zhōng)
，準確(què)測(cè)量(liáng)光電池板輸出(chū)的直(zhí)流電(diàn)流(liú)對太(tài)陽能(néng)發電站的(dí)監控管(guǎn)理(lǐ)起著(zhuó)至關(guān)重要的作(zuò)用。直流電流測量(liáng)存(cún)在兩個(gè)很明(míng)顯的困(kùn)難
，一(yī)是(shì)直流(liú)測量(liáng)儀(yí)表不便(biàn)串入電(diàn)路中(zhōng)；二是(shì)直流測量電路與被(bèi)測電路(lù)不能(néng)直接(jiē)耦合
，否則會影(yǐng)響被測電路的直流(liú)工(gōng)作點
，即直流測(cè)量的隔(gé)離成為難題(tí)。采用霍(huò)爾(ěr)電(diàn)流傳感(gǎn)器測量(liáng)光(guāng)伏(fú)陣列電流(liú)
，實現了電流(liú)的準確測(cè)量(liáng)
，同時解(jiě)決了電流(liú)測量(liáng)的(dí)隔(gé)離(lí)問題
，不(bù)影響(xiǎng)被測(cè)電路。

1：光伏(fú)匯(huì)流箱(xiāng)監測係統控製過程

光伏(fú)匯流(liú)箱監測(cè)係統如圖(tú)1所示(shì)
，霍爾電流傳(chuán)感(gǎn)器(qì)將光(guāng)伏匯流(liú)箱輸(shū)出(chū)的(dí)直(zhí)流電流信號(hào)轉化為與(yǔ)原電流成(chéng)正(zhèng)比的(dí)電(diàn)壓信號(hào)傳送(sòng)到(dào)單(dān)片機
，單片機對(duì)數據進行(háng)處(chǔ)理和(hé)存儲。當單(dān)片機(jī)接收到數據主站PC通(tōng)過通信(xìn)模塊給單(dān)片機(jī)發(fā)送(sòng)的抄收(shōu)命(mìng)令時
，單片(piàn)機通(tōng)過通信模塊將信號(hào)數據(jù)發送回數據主站PC機。為(wéi)獲(huò)取更(gēng)高的電(diàn)壓和(hé)電流
，光伏(fú)組件需(xū)要串聯獲取(qǔ)大電壓
，並聯獲取(qǔ)高(gāo)電流。由於(yú)光(guāng)伏組件(jiàn)串聯(lián)結構(gòu)
，每一(yī)塊光(guāng)伏組(zǔ)件(jiàn)的(dí)電流*相同
，因此(cǐ)設(shè)計隻要測量(liáng)支路(lù)電(diàn)流(liú)就可得到每(měi)一塊光(guāng)伏(fú)板(bǎn)的(dí)輸出(chū)電(diàn)流。

圖1 光(guāng)伏(fú)匯(huì)流(liú)箱監(jiān)測硬(yìng)件係統(tǒng)結構圖

2：霍爾(ěr)電流傳(chuán)感器在光伏匯(huì)流箱監測(cè)係統中(zhōng)的應用(yòng)

2.1 霍(huò)爾(ěr)電流(liú)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)在(zài)光伏匯流箱中的作(zuò)用(yòng)

 以(yǐ)光伏直流櫃需(xū)要對(duì)8路光(guāng)伏匯流箱輸(shū)出(chū)電流進行(háng)監(jiān)測(cè)為例
，鑒於光(guāng)伏(fú)直(zhí)流(liú)櫃中(zhōng)一般匯流采用銅(tóng)排接入且(qiě)櫃體空(kōng)間(jiān)有(yǒu)限製
，可推(tuī)薦(jiàn)采用8個體積(jī)較小(xiǎo)的AHKC-BS 
，200A/5V霍(huò)爾開環電(diàn)流傳感器（如圖(tú)2所示）
，霍(huò)爾(ěr)電(diàn)流(liú)傳感(gǎn)器將光伏匯流(liú)箱(xiāng)輸出的直流(liú)電流(liú)信(xìn)號轉化(huà)為與原電流成正比(bǐ)的電(diàn)壓信號傳(chuán)送(sòng)到(dào)單(dān)片機(jī)
，計算獲(huò)得原電(diàn)流的大小。

圖2 霍(huò)爾(ěr)電(diàn)流傳(chuán)感器(qì)測量光伏匯流(liú)箱輸出電(diàn)流

2.2 霍爾電(diàn)流傳感器(qì)工作原(yuán)理

霍爾(ěr)電(diàn)流(liú)傳感(gǎn)器(qì)以霍爾元件(jiàn)為(wéi)核心
，用於隔(gé)離檢測(cè)電流(liú)的傳感器。當電(diàn)流流過一(yī)根導綫(xiàn)時
，將(jiāng)在導綫(xiàn)周圍產生磁(cí)場
，磁場(cháng)的(dí)大小與流(liú)過導綫的(dí)電(diàn)流(liú)大(dà)小成(chéng)正比
，這(zhè)一(yī)磁場可(kě)以(yǐ)通過(guò)軟(ruǎn)磁材料來聚集(jí)
，然後(hòu)由(yóu)霍爾元件(jiàn)來(lái)檢測
，用(yòng)霍(huò)爾(ěr)元件在(zài)磁芯(xīn)氣隙(xì)處感應原邊電流(liú)IP的(dí)大小和方向(xiàng)。霍爾(ěr)元(yuán)件的輸出電壓
，經過信號處理(lǐ)電路(lù)
，使(shǐ)傳(chuán)感器(qì)的(dí)輸出可(kě)以精(jīng)確(què)反映被(bèi)測(cè)電(diàn)流的大小(xiǎo)。

圖(tú)3 霍爾電(diàn)流傳感(gǎn)器(qì)原(yuán)理圖

3：霍爾(ěr)電流(liú)傳感器

3.1概述

霍爾電(diàn)流傳(chuán)感器(qì)主要適(shì)用於交(jiāo)流，直流，脈(mài)衝等(děng)復雜(zá)信(xìn)號(hào)的隔離(lí)轉換
，通過(guò)霍爾(ěr)效應原理使(shǐ)變換後的信號能夠直接(jiē)被(bèi)AD，DSP，PLC，二次儀表(biǎo)等各(gè)種(zhǒng)采集(jí)裝置直接(jiē)采(cǎi)集
，廣(guǎng)泛(fàn)應用於電(diàn)流監(jiān)控(kòng)及電(diàn)池(chí)應用(yòng)，逆變電源及(jí)光(guāng)伏(fú)發(fā)電站管理係統，直流屏(píng)及(jí)直(zhí)流(liú)馬達(dá)驅動，電鍍(dù)，焊接應用，變頻器
，UPS伺服控製等係統電流(liú)信(xìn)號采(cǎi)集(jí)和反(fǎn)饋(kuì)控製
，具有響應時(shí)間快
，電流測量(liáng)範圍寬(kuān)精度(dù)高
，過載(zǎi)能(néng)力強
，綫性好(hǎo)
，抗幹擾(rǎo)的能力(lì)強等(děng)優點(diǎn)。

3.2技(jì)術指(zhǐ)標

4：結束語 

隨(suí)著(zhuó)國內光伏產業的發展
，光伏發電(diàn)監(jiān)測(cè)係統的(dí)需(xū)求也日(rì)益增長。在光伏發(fā)電監測(cè)係(xì)統中使(shǐ)用安科瑞霍爾(ěr)電(diàn)流傳感器(qì)
，能(néng)夠對(duì)光伏(fú)發電(diàn)站(zhàn)輸出電(diàn)流(liú)進(jìn)行(háng)實時監測(cè)
，可以及(jí)時發現(xiàn)光(guāng)伏發(fā)電係(xì)統的故障節(jié)點(diǎn)
，方(fāng)便(biàn)工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)對(duì)光伏陣列(liè)進(jìn)行維(wéi)護和檢修
，對光(guāng)伏發(fā)電站(zhàn)的(dí)監控管(guǎn)理(lǐ)起(qǐ)著至關重要的(dí)作用。

參考文(wén)獻(xiàn)

[1] 企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)設計(jì)與應用手(shǒu)冊.2020.6

[2] 王長貴
，王斯成(chéng).太陽能(néng)光伏發電(diàn)實用技術(shù)[M].北京:化(huà)學(xué)工(gōng)業出版社(shè)
，2005.

[3] 王強.多(duō)路(lù)光電流采(cǎi)集(jí)[J].濟南大學學(xué)報(bào):自(zì)然(rán)科(kē)版
，2007
，21(2):117—120.