南京新能源汽车电流传感器设计标准

将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测，研制了四铁芯六绕组交直 流电流比较仪，交流分量通过传统的交流比较仪方式进行检测，交流励磁检测信号经50 Hz 的带通滤波电路 A1 后输出至反馈绕组；直流分量通过自平衡式双铁芯磁调制器进行 检测，直流检测信号通过峰差解调电路对二次谐波信号解调，经过100 Hz带通滤波电路 A2  滤除低频及高频谐波信号后经信号放大器放大，然后输出至反馈绕组，反馈绕组产生的磁势与一次电流中直流磁势相抵消，从而构成零磁通闭环交直流测量系统。其研 究认为，系统中的交流比较仪与直流比较仪互不影响，可以实现交直流同时测量。该交 直流电流比较仪变比为 2000:1，测量稳态交流误差小于10ppm、稳态直流误差小于 100ppm。但是直流测量部分采用了传统的磁调制技术，其解调电路和铁芯结构复杂，成 本略高。加上双铁芯磁调制器存在虚假平衡点等问题，因此零点误差较大，在一定程度上限制了其使用和发展根据工信部发布数据，2023年1-8月全国锂电池总产量超过580GWh，同比增长37%。南京新能源汽车电流传感器设计标准

电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现，然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题，励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿，因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。中国计量科学研究院的张钟华院士，提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法，其方案设计了三铁芯四绕组的零磁通闭环测量结构[。 其中利用磁积分器进行交流谐波信号的检测，利用双铁芯自激振荡磁通门传感器进行直流信号检测，并设计了感应纹波抑制电路，从而对自激振荡磁通门传感器进行了线性度精度的优化。化成分容电流传感器厂家560Ah产品原型样件已推出。循环寿命普遍达到8000次，12000次超长寿命产品完成开发。

    在使用电压传感器时，需要注意以下几点：电压范围：确保所选的电压传感器的测量范围能够覆盖你所需测量的电压范围。过高的电压可能会损坏传感器，而过低的电压可能导致测量不准确。安装位置：将电压传感器安装在合适的位置，远离高温、潮湿、腐蚀性气体等环境，以免影响传感器的性能和寿命。连接方式：正确连接电压传感器的输入和输出端子，避免接反或短路等错误连接，以免损坏传感器或测量设备。绝缘保护：对于高电压环境，应使用具有良好绝缘性能的电压传感器，以确保安全操作。

时间差型磁通门(Residence Time Difference Fluxgate RTD)原理的获得来源于实验：磁通门调峰法。调峰法实验的具体过程如下：被测磁场通过磁通门轴向分量，这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。记录下磁通门输出信号在这一时刻的偏移位置，然后再将被测磁场移除。将通电线圈放置在与被测磁场相同的磁通门轴向方向上，从零增大通电线圈电流幅值直到使磁通门信号的输出重新移动到刚才记录的位置。通过通电电流的大小以及磁芯上线圈匝数，被测磁场的大小便可以计算出来。但是由于当时的频率计值等数字化器件的发展程度不高，因此磁通门调峰法实验只是作为一个实验现象来研究而未做更深入的探讨。2022年有70%的动力电池回收后用于梯次利用，30%的动力电池用于再生利用。

加拿大学者 N.L.Kuster 、W.J.M.Moore 等，通过在交流比较仪结构基础上改进，将交流检测模块换为基于二次谐波磁调制器结构的直流检测器，设计相应的倍频电路及二次谐波解调电路，完成了直流比较仪研制，研制的变比为400:1 的直流比较仪比例精度在满量程时为1ppm。欧洲核子研究中心(CENR)的 K.Unser，将磁调制器技术与磁积分器技术结合，研制出用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器，该方法扩展了电流测量带宽，但交直流测量只能单独进行，交流通道与直流通道相互独立。近年来，国内在直流测量领域研究颇多的是华中科技大学和中国计量科学研究院，中国计量科学研究院的郭来祥对磁调制器理论研究颇深，通过应用图解法对三折线模型下的二次谐波式磁调制器进行了系统的研究，在多种激磁方法的比较中发现恒流方波激磁与恒压方波激磁效果比较好，磁调制器灵敏度比较好，并对磁调制器灵敏度进行定量计算，对磁调制器基础理论研究的完善做出巨大贡献。在磁通门传感器的设计中，通常会采用一个激励磁场，这个磁场会持续振荡，从而可以等效为消磁磁场。上海闭环电流传感器定制

磁通门电流传感器适用于动力电池电量监测和高精度电流监测等应用场合，如电动汽车电池管理系统。南京新能源汽车电流传感器设计标准

Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2，R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管，型号为TIP110，Q2为PNP型功率放大三极管，型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数，NF越大，交直流电流传感器灵敏度越低，线性区量程也越大，另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小，但反馈绕组匝数NF过大，其漏感也越大，分布电容参数越大，系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求，所设计反馈绕组匝数NF=1000。南京新能源汽车电流传感器设计标准