[发明专利]一种大电流检测传感器

说明书

本发明涉及一种大电流检测传感器，包括主电流回路、控制装置、存储介质，主电流回路包含有电流传感器、总端子Port1、总端子Port2和多条分流支路R1、R2……Rn，总端子Port1分别经多条分流支路R1、R2……Rn连接至总端子Port2，电流传感器用于磁感应分流支路R1上的电流；控制装置包含有控制器和检测电路，检测电路用于采集电流传感器输出的电压数据经AD通道给到控制器；存储介质存储有检测程序，检测程序存储有事先在通入固定直流电流I总下，用电流测量仪器分别测量各分流支路所获得的电流标定数据I1、I2……In，检测程序当被控制器执行时实现以下步骤：获取分流支路A上的实时电流数据；根据I总与I1之间的比例关系及实时电流数据，计算总端子Port1上的总电流。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种大电流检测传感器。

背景技术

80年代中期，国际上以美铝Aloca697及P225电解槽工业化应用，Pechiney在F系列采用AP18槽型之后，180～200kA级容量电解槽成为国际先进铝电解技术的典型代表，并被其他西方国家所效仿(如瑞士铝业、加拿大铝业、挪威海德鲁等)。与此同时，280～300kA级的特大型电解槽也逐步开始了其工业化的进程。物理场(“三场”)研究的成果，也将中国铝电解技术发展推向了一个重要的转折点，在行业内逐步建立了走自主开发道路和打造我国铝电解技术创新体系的信心。另外，这几年等离子体烧结电源(SPS)发展迅速，电流等级也是越来越高，从几年前的几千安培到现在的300kA以上。不仅仅电流容量越来越大，对电流精度指标也越来越高，准确控制的电流更加能提高铝电解和烧结的质量。

对如此大的电流进行高精度检测是一件非常困难的事情。通常的做法是采用多个常规电流传感器+分流的方式进行测量，如图1所示，在各分流线路上配置一样的常规电流传感器，在电流测量时只需将各常规电流传感器的电流相加，即可等到总电流的大小。

该方法在总电流不变化时，只要将各常规电流传感器进入控制电路AD(模拟量变为数字量)转换的数据相加即可得到总电流的大小，但此方法需要各常规电流传感器的AD转换同时进行，实际中，由于控制电路中AD转换芯片一般只能一路一路的转换，因此会导致存在先后关系，使得控制电路在进行各分流数据相加时，有的是前一刻的数据，有的是当前的数据，导致计算出的当前时候的总电流不一样，偏差较大。即使增加能同时转换多路的AD转换芯片，由于该类芯片转换时间较长，也会对快速变化的电流没法实时测量。且该方法需要使用多个常规电流传感器，不但成本很高，且体积很大。

此外另有测试方法如CN201620633389.8所示，通过对交流电一次大电流分流，用普通电流互感器测量分流电流，再将测量值扩大相应倍数，得出大电流数值，此种方法由于由于加工、装配等工艺影响，各分流支路在实际中不可能做到阻抗参数完全一样，那通过测量其中一根分流支路大小，再乘以分流支路数量计算总电流的方法是不准确的，存在较大电流误差。

再者就是向传感器厂家定做，不断将电流传感器电流等级、尺寸等做大，满足大电流检测需求。定做传感器成本很高，且货期很长，尤其是定做既要电流大，又要定做频率带宽宽的传感器，基本是不可能实现。

发明内容

本发明为改善现有技术的不足之处，采用分流+单只常规传感器+标定存储的方法对大电流进行检测，不但检测精度指标、响应速度、频率带宽等与常规电流传感器一样，达到无损失，而且成本较低。