霍爾閉環電流傳感器在電動觀光旅游車上的應用

      我國的旅游資源很豐富，在各個旅游景點中，我們都會看到電動觀光旅游車的存在，電動觀光旅游車采用蓄電池供電驅動方式，本身不排放污染大氣的有害氣體，只需蓄電池充電即可使用，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已經有了比較成熟的技術。電動觀光旅游車可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，是發電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益，有利于節約能源減少二氧化碳的排放等優點。

 

      霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，即閉環原理，當原邊電流Ip產生的磁通通過高品質磁芯集中在磁路中，霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通，通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流，用于抵消原邊IP產生的磁通，使得磁路中磁通始終保持為零。經過特殊電路的處理，傳感器的輸出端能夠輸出準確反映原邊電流的電流變化。

霍爾閉環電流傳感器的原理圖

 

 

      傳統電動觀光旅游車對于電機的電流檢測通常是通過霍爾元件來實現測量的，內置于電機轉子中，通過電機的轉動速度及頻率變化，及時的反饋出信號，便于操作人員了解車輛的工作狀況。或者有部分廠家會通過外置的分流電阻來進行監測，這些方式都會對電機的工作狀態進行監測。但是，由于電動觀光車的使用用途的增加，同時也出現類似的電動巡邏車輛、電動三輪車、電動摩托等產品的衍生，對于設備本身的性能要求也相應增加，傳統的方式已經不能夠勝任此項工作。

      在這個條件下，使用霍爾閉環電流傳感器，可以很好的解決相關問題。電機的電源線從電流傳感器中的內空中穿過，當有電流時，電流傳感器會感應到，同時會有一個相應的輸出，輸出的信號給總線控制系統，集中做處理，如下圖所示。

 

 

1）電流傳感器的選型問題：

      A、需要注意穿傳感器孔尺寸是否能夠保證電線可以穿過；

      B、盡量選擇具備高溫、低溫、高潮濕、強震等條件的產品；

      C、需要注意空間結構是否滿足；

2）電流傳感器的使用問題：

      A、接線時注意接線端子的裸露導電部分，盡量防止ESD沖擊，需要有專業施工經驗的工程師才能對該產品進行接線操作。電源、輸入、輸出的各連接導線正確連接，不可錯位或反接，否則可能導致產品損壞。

      B、產品安裝使用環境應無導電塵埃及腐蝕性

      C、劇烈震動或高溫也可能導致產品損壞，注意使用場合。

 

      隨著社會的發展，節能減排作為目前發展的重點，對于電動車輛的相關要求越來越高，同時要求也能勝任更多的工作，在此條件下，使用霍爾閉環電流傳感器，可以使車輛在監控下正常工作，減少人員及設備維護的投入成本。

[1] 企業微電網設計與應用手冊.2020.6

[2] Katsuhiko  Kamiya， Junichi Okuse Kazufumi Ooishi ete．．Development of In-Wheel Motor System for Micro EV[C]．EVS l8 Berlin , 2001.

[3] 姜新建，朱東起，黃斐梨等．電動汽車永磁同步電機驅動系統的研究[J]．電機與控制學報，1997，1(4)：208～ 2l4．