[发明专利]供在测量通过导体的电流中使用的系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主旨大体上涉及电流测量系统和方法，并且更具体地，涉及包括多个传感器的电流测量系统。

背景技术

目前用于保护例如住宅或商业环境的断路器大体上检测过电流状况的存在并且控制分离断路器的触点的操作机制。各种类型的传感器已知用于监测通过断路器的电流。

例如，可通过将分流电阻器安置在电流通路中并且测量跨该分流电阻器的电压而监测电流。由该分流电阻器生成的热以及与该分流电阻器关联的噪声通常在以此方式监测电流时提供另外的考虑。在另一个示例中，感测变压器用于检测导体内的交流电流（AC）水平而未在电流通路中安置分流电阻器。在再另一个示例中，固态磁场传感器用于测量流过导体的AC或直流电流（DC）而未在电流通路中安置分流电阻器。该磁场传感器测量磁通量并且输出对应于测量的磁通量水平的电压。因此，如果传感器和导体的相对位置改变，在没有进一步校准的情况下，这样的传感器容易出错。

发明内容

在一个方面，提供供在测量通过导体的电流中使用的传感器组件。该电流装置包括：第一传感器，其配置成测量由导体提供的第一磁通量并且生成与该第一磁通量成比例的第一信号；和第二传感器，其配置成测量由该导体提供的第二磁通量并且生成与该第二磁通量成比例的第二信号。该第二传感器与该第一传感器相隔第一预定距离。该电流装置进一步包括处理器，其耦合于该第一传感器和该第二传感器。该处理器配置成基于第一信号、第二信号和第一预定距离确定导体与第一传感器和第二传感器中的至少一个之间的半径。

在另一个方面，提供供在保护负载免于过电流状况的断路器。该断路器包括：导体，其配置成将电流从电源传导到负载；第一磁场传感器，其配置成生成与来自该导体的第一磁通量成比例的第一信号；第二磁场传感器，其配置成生成与来自该导体的第二磁通量成比例的第二信号；和多个触点，其耦合于该导体。该第二传感器与该第一传感器相隔第一预定距离。该多个触点限定用于阻止电流从电源流到负载的断开位置以及用于允许电流从电源流到负载的闭合位置。断路器进一步包括处理器，其配置成基于第一信号、第二信号和第一预定距离检测过电流状况，并且响应于该过电流状况将多个触点致动到断开位置。

在再另一个方面，提供供在测量通过导体的电流中使用的方法。该方法包括从第一传感器接收指示由导体提供的第一磁通量的第一信号、从第二传感器接收指示由该导体提供的第二磁通量的第二信号并且基于该第一信号、该第二信号以及该第一传感器与该第二传感器之间的预定距离确定该导体与该第一传感器之间的半径。

附图说明

图1是配电系统的示范性实施例的框图。

图2是可在图1的配电系统中使用的示范性电流装置的框图。

图3是具有四个传感器的另一个示范性电流装置的框图。

图4是具有三个传感器的再另一个示范性电流装置的框图。

图5是供在使用多个传感器测量流过导体的电流中使用的示范性方法的框图。

具体实施方式

本文描述的系统和方法测量通过导体的电流，并且，例如使用测量的电流来操作电路保护装置。尽管在本文关于电路保护装置描述，本文描述的系统、方法和组件还可包括在不同类型的装置内，或结合不同类型的装置使用。例如，不同的系统可无限制地包括，电动马达、控制系统、功率分配系统和/或电动车辆。

本文描述的系统和方法包括：多个传感器，用于测量导体的磁通量；和处理器，其配置成确定这些传感器中的至少一个与该导体之间的半径，其可由处理器使用来确定通过该导体的电流。

本文描述的方法和系统的示范性技术效果可包括下列项中的至少一个：（a）从第一传感器接收指示由导体提供的第一磁通量的第一信号、（b）从第二传感器接收指示由该导体提供的第二磁通量的第二信号以及（c）基于该第一信号、该第二信号以及该第一传感器与该第二传感器之间的预定距离确定该导体与该第一传感器之间的半径。

图1图示示范性配电系统10。在示范性实施例中，配电系统10包括电源12和负载14。电源12通过至少一个导体16耦合于负载14来提供流过其间的电流。电源12可无限制地包括，发电机、局部电网、广域电网和/或适合于提供通过导体16到负载14的电流的其他装置和/或系统。配电系统10包括电流装置18，其配置成测量通过导体16的电流。在示范性实施例中，电流装置18配置成测量通过导体16的直流电流（DC）。然而，在其他实施例中，电流装置18可配置成用别的方式测量通过导体16的交流电流（AC）。