广告
广告
您的位置: 资讯中心 > 技术文献 > 正文

光伏组串电流传感器的应用及迭代

2018-03-05 17:26:44 来源:浙江巨磁智能技术有限公司 点击:1199

【大比特导读】在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

什么是光伏组串:

光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

组串电流检测有几个典型的特点:

1.检测电流的路数一般较多,典型的有8路16路等(汇流箱),逆变器则根据其MPPT设计各有不同。

2.对其检测电流的精度有一定要求,但不做计量或计算需求。更大的意义在于实时监控组件发电的状态。

组串电流检测的应用:

汇流箱

是指用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱,起到汇流和监控的装置。汇流箱是作为组串电流的典型应用代表。

逆变器

随着分布式电站及商用家庭光伏发电的兴起。尤其是国内,组串式电流传感器作为检测光伏面板的第一道监控,发挥着不可或缺的作用。

电流检测原件的迭代升级

原理篇

因为需要对光伏面板发出的电流进行实时监控,其关注电流一般在7A~10A的直流电流(双面组件的电流会更大些)。要检测这个档位的直流电方案有很多。有比如电阻,光耦霍尔等检测方案。这里可以讲讲光伏汇流箱里电流检测方案的跟新迭代。

电阻方案:

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

在低频率小幅值电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度。工业领域中,在不涉及到测量回路与被测电流之间电隔离的场合,分流器是将电流信号转变为电压信号的首选的低成本方案。

单芯片霍尔方案(SO8封装等):

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

拿汇流箱举例,直流汇流箱最早有不带电流检测功能的。其主要是用于连接光伏阵列(组串) 及逆变器,提供防雷及过流保护等。但对于大型光伏电站项目而言,必须增加智能采集装置,专门用于监测光伏电池阵列中电池组串的运行参数,以保证对设备的实时监控。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

早期的汇流箱,厂家喜欢用电阻(Shunt)方案来检测电流。电阻有着使用简单,成本低廉等优点。但其缺点也很明显,其温漂较大且非隔离的特性让其不是非常适合在光伏系统中使用。如果选择特殊的电阻隔离方案,则需要选择较好的运放及线性光耦,其综合成本也并不低。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

并且光伏电站的实际运营中,出现了一定比率的箱体着火烧毁现象。排查下来,有一大部分原因是因为长时间的使用电阻一直处于通电状态,其两端固定处的松动引起接触阻值异常发热,甚至拉弧。究其根本原因,还是电阻检测方案是非隔离方案,在光伏这样的工业级系统中显然不太适合。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

就这个问题,各大光伏论坛及年会也时常说起。市场普遍认为,电阻方案做为光伏系统中的电流检测方案会有潜在风险,原则上不推荐使用。渐渐地主流电站方开始在招标书上指定要求选用隔离的电流传感器(霍尔)去替代电阻.。

在选用霍尔电流传感器的方案上也有区别。根据工作原理的不同一般分开环和闭环。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

在要求用霍尔替代电阻的那段时间里,可选择的电流传感器方案其实并不多,仅有国外的几家传感器厂家拥有成熟方案,而且当时的开环方案并不成熟。在这样的情况下,大家只能硬着头皮用昂贵的闭环方案。紧接着国内厂家借势推出了本土化的廉价闭环方案。

闭环在精度上有着相对优势,但在实际使用时又出现了若干问题。比如,闭环传感器的线圈匝数较多,灌胶后,传感器内部在经受热胀冷缩后线圈容易出现断裂现象。加上较多的线圈匝数在遇到打雷天气时耦合较大的能量,容易打坏传感器的内部芯片。但最根本的问题还是:即使是廉价版的闭环传感器,其成本价格也是组串电流检测所无法承受的。

同一时期开环方案逐渐成熟,从LEM的HO系列到国内开环方案的百家开花。从成本和可靠性上,开环电流传感器真正实现了高性价比和可靠的组串电流检测方案。

注:介于电阻和霍尔电流传感器(磁环式)之间的单芯片霍尔(如ACS712)定位稍尴尬,由于其耐压及电流过冲能力欠佳,不被大多数的光伏用户认可。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

在开环电流传感器方案中,电流传感器智能化推动企业Magtron受到越来越多客户的青睐,根本的原因还是在于其成熟的自研SOC芯片和敏锐的市场洞悉力,能在短时间内为客户找到合适的方案,并提供相应可靠的件。

--结构篇

当开环霍尔成为了主流后。凡是组串类的直流电流检测,都会优先选用该方案。在找到了适合的原理方案后,大家又开始考虑结构上的问题。

主流的穿芯霍尔做到了完全的隔离,安全等级较高。几乎所有的传感器都是以是以竖装的形式来设计。这种设计延续了传感器以往的立式方案。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

不同的方案没有绝对的好坏,但对应用在适合的项目中,会大大降低你的人工成本及综合成本。

这里还是以汇流箱举例,对比SNEC 14年的光伏展与16年的光伏展,不难发现,主流的汇流箱方案,都在朝着功率密度集成化的方向在走。这也是我们所提到的,在原理方案没有太大区分化的今天,结构上的推陈出新能给整个方案带来全新的设计思路。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

从扁平化的监控模块到正负极熔断器的上下叠排,再到使用铜排替代AWG线,甚至双熔断丝底座的设计。一些列的结构升级让整个汇流箱的空间愈发紧凑,生产效率不断提升。整个机箱体积能减少1/4以上,带来的优势不言而喻。

讲到生产效率,就不得不提到分布式逆变器的组串电流检测。它和汇流箱起着类似的作用。作为逆变器的一部分,它的设计会更加紧密。传统的立式安装会遇到PCB板占板面积较大,穿线不方便的情况。组串线需要先穿过传感器的孔再插入逆变器内壳的MC4端子接线头。两次穿线会给工人带来生产效率上的问题。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

而卧装形式的电流传感器就恰好适合这种场所。其穿孔紧贴PCB板的空位,而PCB孔又紧贴MC4接线孔。让穿线一步到位,同时又只占到逆变器内部很小一部分空间。再深挖这种卧装形式的传感器你还会发现,有很大一部分的领域都更适合这种方式检测电流。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

当然,根据不同的场所,Magtron提供不同方案,让用户有跟多的选择权。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

Magtron是All Programamble PGA Sensor、磁电传感SoC的全球领先企业,致力于实现新一代更智能的、高功率密度和差异化的磁电传感系统方案。在整个行业向工业物联网和传感智能化的大趋势推动下,Magtron的创新技术Quadcore,RCMU,iShunt等创新技术使得磁电传感,特别是电流传感器应用既高度集成易用,同时实现高功率密度化,也首次实现传感器高速软件化。

本文由大比特资讯收集整理(www.big-bit.com)

分享到:
阅读延展
光伏发电系统 分布式电站 光伏阵列
  • 2017年底芬兰光伏装机累计超80兆瓦 增幅超100%

    2017年底芬兰光伏装机累计超80兆瓦 增幅超100%

    根据芬兰全国光伏发电调查报告,芬兰去年的太阳能增长创下有史以来最好的一年,因为该国的累计光伏装机容量从2016年底的37.4兆瓦增长到2017年12月底的80.4兆瓦,增幅超过100%。其中,69.8兆瓦来自并网设施,其余10.6兆瓦来自离网系统。

  • “风光产业”加速智能转型 商用模式不断创新

    “风光产业”加速智能转型 商用模式不断创新

    当前,我国新能源产业正在逐渐推进能源生产和消费方式革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系成为我国经济社会转型发展的迫切需要。发展海上风电、光伏发电,对优化能源结构、推动节能减排也有着重要意义,可以实现社会效益与经济效益双赢。

  • ABB为越南工厂提供太阳能发电装置

    ABB为越南工厂提供太阳能发电装置

    近日,全球电力和自动化技术的领导者ABB表示,为越南BacNinh省的高压和配电解决方案工厂提供一个75 kWp的太阳能光伏装置,同时也减少了对环境的影响。所产生的电力用于为废水处理系统,另外还将为食堂和工厂提供电力。

  • 水光互补解决光伏发电并网难题

    水光互补解决光伏发电并网难题

    为了解决光伏发电间歇性造成的并网难题,国家电力投资集团黄河上游水电开发有限责任公司与相关科研院所研发了水光互补协调运行控制系统,实现了水力发电和光伏发电快速补偿。

  • 光伏组串电流传感器应用及迭代

    光伏组串电流传感器应用及迭代

    在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

  • 光伏组件PID漏电流检测

    光伏组件PID漏电流检测

    压力催生动力,新政的发布意味着光伏企业需要转变发展方向,通过更多的技术升级降低光伏发电成本,同时这也是一个契机,企业也要更加沉下心来去解决之前光伏系统里遇到的问题,本文让我们一起来探讨一下光伏组件的PID问题。

  • 2019广州国际太阳能光伏展与您共镶盛夏八月

    2019广州国际太阳能光伏展与您共镶盛夏八月

    中国光伏产业持续创新和技术进步,促进了光伏行业良性的发展,为配合“十三五”光伏产业发展规划,全面推进分布式光伏发电及光伏电站建设。第十一届广州国际太阳能光伏展(简称“PV Guangzhou2019”)招展现已全面启动,将于2019年8月16日-18日在广州.广交会展馆A区盛大召开!

  • 政策回暖后户用光伏市场值得期待

    政策回暖后户用光伏市场值得期待

    日前,国家发展改革委、财政部、国家能源局发布《关于2018年光伏发电有关事项说明的通知》发改能源〔2018〕1459号(下称《说明》),提出今年5月31日(含)之前已备案、开工建设,且在今年6月30日(含)之前并网投运的合法合规的户用自然人分布式光伏发电项目,纳入国家认可规模管理范围……

  • “光伏产业”将往何处去?

    “光伏产业”将往何处去?

    2018年5月31日,国家发展改革委、财政部及国家能源局三部委联合发布了《关于2018年光伏发电有关事项的通知》(简称《通知》)。《通知》提到,2018年度光伏标杆上网电价(FIT)将调降,其中地面电站与分布式光伏均下调RMB0.05/kWh,仅村级/户用光伏扶贫电站仍维持RMB 0.42/kWh的FIT补贴。

  • 2020年光伏平价上网要如何实现?

    2020年光伏平价上网要如何实现?

    在2017年国家发改委出台的《全面深化价格机制改革的意见》中,提出要到2020年实现风电与燃煤发电上网电价相当,光伏与销售电价相当,意思就是说:在2020年的时候风电能够在发电侧实现平价上网,大的风电厂不需要补贴。而光伏是在销售侧,也就是分布式光伏不需要补贴。

  • 5.31光伏新政百日:企业陷去补贴阵痛 行业淘汰加速

    5.31光伏新政百日:企业陷去补贴阵痛 行业淘汰加速

    不少私营老板资金链断裂,很多光伏电站都在转让,我一天至少接触三四个项目。一位光伏产业李姓负责人向经济观察报记者表示,该人士是四川成都一家有着国企背景的新能源企业项目开发部负责人,其表示,自新政实施以来

  • 千亿补贴成不可承受之重 光伏产业将全面推进“市场化”

    千亿补贴成不可承受之重 光伏产业将全面推进“市场化”

    近日,国家发展改革委、财政部、国家能源局共同发布了《关于2018年光伏发电有关事项的通知(发改能源{2018}823号)》(以下简称823号文件)明确指出,暂不安排今年普通光伏电站指标、分布式光伏指标为10GW(1GW=1000MW)、发文之日起新投运的光伏电站标杆电价和分布式度电补贴均下调5分钱。

  • 本田在美国打造全球最大太阳能系统

    本田在美国打造全球最大太阳能系统

    近日,据国外媒体报道,本田汽车日前宣布,总部位于加州托伦斯的美国本田汽车(Honda Motor Co .,)将采用新的太阳能系统。功率可达2兆瓦,这个项目成为安装在南加州商业建筑上最大的太阳能电池阵列之一,同时也是本田在全球最大的现场可再生能源设施之一。

  • 光伏组串电流传感器的应用及迭代

    光伏组串电流传感器的应用及迭代

    在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

  • 中来联合7家企业发布“双面组件光伏阵列解决方案”

    中来联合7家企业发布“双面组件光伏阵列解决方案”

    2017年12月5日至7日,第九届国际光伏性能建模和监测研讨会 (PVPMC)会议在中国举办。会上,泰州中来光电科技有限公司携手七家光伏领先企业,面向行业联合发布最新“双面组件光伏阵列解决方案”。

  • 掌握测量窍门 设计科学合理光伏系统

    掌握测量窍门 设计科学合理光伏系统

    光伏阵列设计和组件选型过程中,有效面积极其重要,今天我们就来说说,屋顶有效面积有何测量窍门,如何掌握这些窍门?让自家的光伏系统设计、安装更加科学合理。

  • 瑞士Etrion日本24.7MW光伏项目竣工

    瑞士Etrion日本24.7MW光伏项目竣工

    瑞士开发商Etrion将24.7 MW光伏项目并接到日本东北岩手县Shizukuishi电网。

  • 美国WH在明尼苏达州最大光伏阵列完工

    美国WH在明尼苏达州最大光伏阵列完工

    目前,美国赖特-亨内平(Wright-Hennepin)合作电气公司(简称“WH”)在明尼苏达州所拥有的最大光伏阵列可为其成员公司提供太阳能发电。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“大比特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得大比特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
Copyright Big-Bit © 1999-2017 All Right Reserved 大比特资讯公司 版权所有      未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任   安全联盟