0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

电流传感器在全钒液流电池系统中的应用

jf_25373932 来源:jf_25373932 作者:jf_25373932 2023-03-10 15:19 次阅读

安科瑞 徐浩竣

江苏安科瑞电器制造有限公司

摘要:全钒液流电池系统具有其他如锂电和铅酸电池所不具备的独有特点,在新能源行业将发挥重要的作用。作为一个系统,对液流电池中各个部件的运行状态进行监控是必不可少的一个过程,本文介绍了霍尔电流传感器在全钒液流电池系统中的应用。

关键字:开环霍尔电流传感器 工作原理 钒电池系统 应用

0概述

钒电池,全称是全钒液流电池,是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池,也是一种新型清洁能源储存装置。钒液流电池具有的先天优势即将得到大面积的推广,同时高可靠性的系统依赖于高可靠性的监控系统的有效运行。霍尔电流传感器因其众多优点,通过对大电流进行精确的检测和控制,保证了电池系统安全可靠的运行。在整个监控系统中,霍尔电流传感器是核心器件之一,能对异常状况及时处理,直接决定着系统的可靠性和长期稳定性,为钒电池系统提供了坚实可靠的保障。

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。按原理可分为开环(直放式)和闭环(磁平衡式)两种工作方式。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电池系统中的电流在线监测。 开环式霍尔电流传感器又称直放式霍尔电流传感器,它是由原边电路、聚磁环、霍尔元件、放大器等组成。被测电流经过传感器的穿孔,软磁材料起到聚磁作用,位于气隙中的霍尔元件能检测到磁性的大小,并输出微弱的电压信号,该微弱的电压信号经过运算放大器放大后,被调理成标准信号DC0-5V、DC4-20mA等,该输出电压信号大小与被测量的电流是线性比例关系。

pYYBAGQK2fOAGCTsAABwhCUzI-4894.jpg

开环(直放式)原理

3.产品选型

开环霍尔电流传感器具有测量双向直流电流,过载能力强,反应速度快,高线性度 ,穿孔开口式、维护方便等众多优点。综合了电流互感器和分流计的所有优点,克服了互感器和分流器的不足,如下表所示:

pYYBAGQK2fWALrntAACxZm6JpiQ675.jpg

一般情况下,根据输入信号、外形、内孔尺寸来选择霍尔电流传感器。严格按照JB/T 7490-2007《霍尔电流互感器》行业标准规定的各项要求,现场接线方便、可靠。

4. 应用

4.1对钒电池系统进行监测

作为一个高效的储能装置,钒液流电池有很多优势,该优势的发挥依赖于对系统中各部件的系统监测,不允许出现故障,否则一切优势将不复存在。在钒液流电池系统中,存在两个容器,分别盛放正极和负极的液体溶液,溶液的交换仰赖于高效的电磁泵的可靠运行,一旦该泵发生故障,交换活动就会停止,电池也将停止运行。所以在整个电池系统中,磁力驱动循环泵作为唯一的一个存在机械运动的部件,必须对其进行可靠监控,才能保证系统的安全运行。所以该磁力驱动循环泵的电流必须要进行监控。此外电堆的放电电流,以及充电时的充电电流,也要监控起来,以监测电堆内部是否发生故障。

pYYBAGQK2faAPpK1AACdBshusrs772.jpg

钒电池系统

因为存在充放电双向电流,故推荐使用双向测量的直流霍尔电流变送器AHKC系列,为了现场方便安装,推荐采用开口形式及可拆卸方式安装,输出0-5V。对于磁力泵的电流监测,由于电流较小,可以采用AHKC-EKA系列传感器进行监测即可。而对于电堆的充放电监测,由于存在大电流输出,故推荐采用AHKC-EKB系列。

4.2使用注意事项

1、看现场的设备是否已经安装好,传感器有开口的和闭口之分,闭口精度高,开口精度差,在不能断线的线的情况下需要选择开口,而且还需要考虑到以后对设备维护的时候更换传感器能否断线;

2、 使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈,且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路,则其磁路被磁化,而产生剩磁,影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M),发生这种情况时,要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通过同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值;

3、 对于监测蓄电池组的霍尔电流传感器、电压传感器选择时需要注意,是否需要监测反向电流电压,因为蓄电池存在充放电问题;

4、 为了得到较好的动态特性和灵敏度,必须注意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,最好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径;

5、 在大多数场合,霍尔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力,一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于工作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的,但当有更强的磁场干扰时,要采取适当的措施来解决。通常方法有:

① 调整模块方向,使外磁场对模块的影响最小;

② 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩;

③ 选用带双霍尔元件或多霍尔元件的模块;

④ 测量的最佳精度是在额定值下得到的,当被测电流远低于额定值时,要获得最佳精度,原边可使用多匝,即:IpNp=额定安匝数。另外,原边馈线温度不应超过80℃。

5. 结束语

在众多储能方案中,与其他储能技术相比,全钒液流电池储能技术因其使用寿命长、规模大、安全可靠等突出的优势,成为大规模储能的首选技术之一,未来在储能行业具备无可估量的发展潜力。大规模储能电池有三个基本要求:高安全性、生命周期性价比高及生命周期环境友好。霍尔电流传感器由于其突出的性能优势,被越来越多的电池制造商选用,作为电池系统电量监控的元器件,能满足大规模储能电池的三个基本要求。

审核编辑黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电流传感器
    +关注

    关注

    10

    文章

    998

    浏览量

    41141
  • 电池
    +关注

    关注

    84

    文章

    10563

    浏览量

    129484
  • 电池系统
    +关注

    关注

    9

    文章

    390

    浏览量

    29919
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    氧化还原液流电池的原理是什么?

    氧化还原液流电池是将化学能和电能相互转换。化学能存储于不同阶态的离子,电解质溶液为离子
    发表于 03-13 09:00

    开环霍尔电流传感器液流电池系统的应用盘点

    1.引言电池,全称是液流电池,是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池,也是一种新型清洁
    发表于 08-20 07:24

    氧化还原液流电池

    氧化还原液流电池 一、氧化还原液流电池 项目介绍 1、青岛武晓集团
    发表于 11-20 09:06 3359次阅读

    液流电池工作原理是什么?

    液流电池工作原理是什么? 液流储能电池,是
    发表于 11-20 09:13 2469次阅读

    氧化还原液流电池导电塑料电极耐腐蚀性的研究

    氧化还原液流电池导电塑料电极耐腐蚀性的研究 摘要:本文通过观察导电塑料电极氧化还原
    发表于 11-20 10:34 909次阅读

    新型电源氧化还原液流电池

    新型电源氧化还原液流电池  由于能源危机和环保压力,传统能源正在向可再生能源转换。随着风能和太阳能等能源的应用,
    发表于 11-20 10:40 710次阅读

    液流电池的技术组成及工作原理

     液流电池的技术组成全液流电池工作原理
    发表于 11-20 11:56 1.4w次阅读

    液流电池储能系统

    液流电池储能系统  液流电池技术原理电池
    发表于 11-20 13:32 1656次阅读

    液流电池装置详细介绍

    液流电池装置详细介绍  风能、太阳能发电系统大规模电能储存和高效转化技术——
    发表于 11-20 13:54 1252次阅读

    澳大利亚创业公司AVL发出第一块液流电池

    近几年,随着以太阳能、风能为代表的可再生能源迅猛发展,极大带动了储能产业的发展,电池技术开始为人们所看好。 澳大利亚创业公司AVL发出第一块
    发表于 12-09 10:12 1801次阅读

    液流电池反应原理

    液流电池是将具有不同价态的离子溶液分别作为正极和负极的活性物质,分别储存在各自的电解液储罐中。在对电池进行充、放电实验时,电解液通过泵
    发表于 12-02 11:26 1.1w次阅读

    霍尔电流传感器液流电池系统的应用原理解析

    霍尔电流传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。按原理可分为开环(直放式)和闭环(磁平衡式)两种工作方式。基于实际应用开环(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
    发表于 03-14 16:28 1937次阅读

    液流电池优缺点_液流电池的发展前景

    本文主要介绍了液流电池的优缺点及发展前景。
    发表于 08-03 09:15 2.4w次阅读

    液流电池的主要特点

    液流电池是一种以为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池,被广泛应用于风力发电市场、光伏发电、电网调峰、电动汽车电源等多个领域。接下来简
    的头像 发表于 02-09 11:17 3852次阅读

    液流电池的应用领域

    液流电池是一种以为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池,具有安全性高、启动速度快、电池倍率
    的头像 发表于 02-09 11:24 4461次阅读