| 詳細(xì)參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌 | LEM | 型號(hào) | LV25-P |
LEM 是全球電量傳感器的知名制造者，也是電量傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。LEM的核心產(chǎn)品——電量傳感器，在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用于的對(duì)進(jìn)行電流、電壓測(cè)量。電量傳感器是安裝在系統(tǒng)內(nèi)部的核心部件，對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的性能與安全起著至關(guān)重要的作用。早在70年代，LEM就在鐵路領(lǐng)域占領(lǐng)重要一席，并成功拓展到工業(yè)領(lǐng)域：變頻器、電源等行業(yè)…今天，LEM的電量傳感器大量的應(yīng)用于AC/DC整流、UPS以及新能源領(lǐng)域，如：風(fēng)能、太陽能和微型渦輪機(jī)。LEM在汽車市場(chǎng)也有新的嘗試，并在電池管理、轉(zhuǎn)向和剎車控制的方面取得顯著成績(jī)。LEM的戰(zhàn)略就是發(fā)揮自身核心競(jìng)爭(zhēng)力以及發(fā)展新應(yīng)用和新市場(chǎng)。
什么是光伏組串：
在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，將若干個(gè)光伏組件串聯(lián)后，形成具有一定直流輸出的電路單元，簡(jiǎn)稱組件串或組串。
組串電流檢測(cè)有幾個(gè)典型的特點(diǎn)：
1. 檢測(cè)電流的路數(shù)一般較多，典型的有8路16路等（匯流箱），逆變器則根據(jù)其MPPT設(shè)計(jì)各有不同。
2. 對(duì)其檢測(cè)電流的精度有一定要求，但不做計(jì)量或計(jì)算需求。更大的意義在于實(shí)時(shí)監(jiān)控組件發(fā)電的狀態(tài)。
組串電流檢測(cè)的應(yīng)用：
匯流箱
是指用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來，組成一個(gè)個(gè)光伏串列，然后再將若干個(gè)光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流箱，起到匯流和監(jiān)控的裝置。匯流箱是作為組串電流的典型應(yīng)用代表。
逆變器
隨著分布式電站及商用家庭光伏發(fā)電的興起。尤其是國內(nèi)，組串式電流傳感器作為檢測(cè)光伏面板的第一道監(jiān)控，發(fā)揮著不可或缺的作用。
電流檢測(cè)元件的迭代升級(jí)
原理篇
因?yàn)樾枰獙?duì)光伏面板發(fā)出的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其關(guān)注電流一般在7A~10A的直流電流（雙面組件的電流會(huì)更大些）。要檢測(cè)這個(gè)檔位的直流電方案有很多。有比如電阻，光耦霍爾等檢測(cè)方案。這里可以講講光伏匯流箱里電流檢測(cè)方案的更新迭代。
電阻方案：
在低頻率小幅值電流測(cè)量中，表現(xiàn)出高的精度和較快的響應(yīng)速度。工業(yè)領(lǐng)域中，在不涉及到測(cè)量回路與被測(cè)電流之間電隔離的場(chǎng)合，分流器是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)的首選的低成本方案。
單芯片霍爾方案（SO8封裝等）：
霍爾電流檢測(cè)方案（磁環(huán)式）：
拿匯流箱舉例，直流匯流箱最早有不帶電流檢測(cè)功能的。其主要是用于連接光伏陣列(組串) 及逆變器，提供防雷及過流保護(hù)等。但對(duì)于大型光伏電站項(xiàng)目而言，必須增加智能采集裝置，專門用于監(jiān)測(cè)光伏電池陣列中電池組串的運(yùn)行參數(shù)，以保證對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
早期的匯流箱，廠家喜歡用電阻（Shunt）方案來檢測(cè)電流。電阻有著使用簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)也很明顯，其溫漂較大且非隔離的特性讓其不是非常適合在光伏系統(tǒng)中使用。如果選擇特殊的電阻隔離方案，則需要選擇較好的運(yùn)放及線性光耦，其綜合成本也并不低。
并且光伏電站的實(shí)際運(yùn)營中，出現(xiàn)了一定比率的箱體著火燒毀現(xiàn)象。排查下來，有一大部分原因是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的使用電阻一直處于通電狀態(tài)，其兩端固定處的松動(dòng)引起接觸阻值異常發(fā)熱，甚至拉弧。究其根本原因，還是電阻檢測(cè)方案是非隔離方案，在光伏這樣的工業(yè)級(jí)系統(tǒng)中顯然不太適合。
就這個(gè)問題，各大光伏論壇及年會(huì)也時(shí)常說起。市場(chǎng)普遍認(rèn)為，電阻方案做為光伏系統(tǒng)中的電流檢測(cè)方案會(huì)有潛在風(fēng)險(xiǎn)，原則上不推薦使用。漸漸地主流電站方開始在招標(biāo)書上指定要求選用隔離的電流傳感器（霍爾）去替代電阻。
在選用霍爾電流傳感器的方案上也有區(qū)別。根據(jù)工作原理的不同一般分開環(huán)和閉環(huán)。
在要求用霍爾替代電阻的那段時(shí)間里，可選擇的電流傳感器方案其實(shí)并不多，僅有國外的幾家傳感器廠家擁有成熟方案，而且當(dāng)時(shí)的開環(huán)方案并不成熟。在這樣的情況下，大家只能硬著頭皮用昂貴的閉環(huán)方案。緊接著國內(nèi)廠家借勢(shì)推出了本土化的廉價(jià)閉環(huán)方案。
閉環(huán)在精度上有著相對(duì)優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際使用時(shí)又出現(xiàn)了若干問題。比如，閉環(huán)傳感器的線圈匝數(shù)較多，灌膠后，傳感器內(nèi)部在經(jīng)受熱脹冷縮后線圈容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。加上較多的線圈匝數(shù)在遇到打雷天氣時(shí)耦合較大的能量，容易打壞傳感器的內(nèi)部芯片。但最根本的問題還是：即使是廉價(jià)版的閉環(huán)傳感器，其成本價(jià)格也是組串電流檢測(cè)所無法承受的。
同一時(shí)期開環(huán)方案逐漸成熟，從LEM的HO系列到國內(nèi)開環(huán)方案的百家開花。從成本和可靠性上，開環(huán)電流傳感器真正實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比和可靠的組串電流檢測(cè)方案。
注：介于電阻和霍爾電流傳感器（磁環(huán)式）之間的單芯片霍爾（如ACS712）定位稍尷尬，由于其耐壓及電流過沖能力欠佳，不被大多數(shù)的光伏用戶認(rèn)可。
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