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光伏组件应用 大电流产品推荐:芯森CM5A 2000 H20传感器在集中式逆变器中的革新实践
来源: | 作者:芯森电子 | 发布时间: 2025-02-25 | 44 次浏览 | 分享到:

随着光伏电站向大容量、高电压方向快速发展,集中式逆变器的直流侧电流已普遍突破千安级别,对电流传感器的测量能力、安全性和环境适应性提出了前所未有的挑战。芯森电子推出的CM5A 2000 H20高精度闭环电流传感器,凭借其±2000A超大测量范围、6kV绝缘耐压、0.3%精度等核心优势,成为集中式逆变器电流检测的标杆级解决方案。  

 

 一、集中式逆变器的核心痛点与CM5A 2000 H20的破局之道  

 1. 千安级电流检测难题  

光伏电站直流侧电流随组件规模扩大持续攀升,传统传感器因量程不足或温升过高易导致测量失真。  

 CM5A 2000 H20方案:  

  • 支持±2000A额定电流(峰值±4250A),覆盖主流1500V/2000V系统需求。     

  • 采用双磁芯差分设计,抵消母排磁场不对称干扰,全量程线性误差≤±0.1%。  

  2. 高压绝缘与安全风险  

1500V系统对原副边绝缘要求严苛,普通传感器易因爬电距离不足引发漏电或击穿。  

 CM5A 2000 H20方案:  

  • 原副边电气间隙28mm,爬电距离30mm,远超IEC 6180051标准。  

  • 瞬态耐压高达23kV,可抵御光伏系统雷击浪涌冲击。  

  3. 户外极端环境适应性  

沙漠、高原等场景下,传感器需在40℃低温与85℃高温下长期稳定运行。  

 CM5A 2000 H20方案:  

  • 核心器件采用汽车级环氧树脂灌封,通过85℃/85%RH双85老化测试。  

  • 母排接触面镀镍处理,耐盐雾腐蚀等级达1000小时(GB/T 2423.17)。  

 

 二、CM5A 2000 H20的五大技术亮点  

 1. 千安级电流下的“低温漂”设计  

  •  内置温度补偿算法,全温区(40℃~85℃)精度偏差≤±0.5%。  

  •  母排温升≤15K2000A连续运行),避免热膨胀导致的机械形变。  

  2. 抗饱和磁路拓扑  

  •  采用纳米晶合金磁芯,饱和磁感应强度达1.2T,可承受10倍过载电流冲击(如光伏阵列短路故障)。  

  •  对比传统硅钢磁芯,抗直流偏置能力提升300%。  

  3. 工业级EMC防护  

  •  集成共模扼流圈与TVS瞬态抑制二极管,通过EN 6100045标准4级浪涌测试(4kV/2Ω)。  

  •  在逆变器IGBT高频开关(20kHz)下,输出噪声≤0.1%FS。  

  4. 模块化安装设计  

  •  提供Φ57.5mm圆孔与61mm×21mm方孔两种母排穿孔规格,适配不同截面积铜排(最大支持120mm²)。  

  •  支持水平/垂直多角度安装,节省逆变器柜内空间。  

  5. 数字化接口扩展  

 可选CAN总线或RS485输出,直接对接光伏电站智能运维平台,实现电流数据实时上传与故障预警。  

 

 三、在集中式逆变器中的典型应用场景  

 1. 直流侧组串汇流监测  

 实时检测每路组串电流(±1500A),配合智能IV曲线扫描,精准定位异常组串(如热斑、PID衰减)。   某西北电站实测:采用CM5A 2000 H20后,故障排查效率提升60%,发电损失减少8%。  

  2. 逆变器交流输出保护  

 检测并网电流谐波(THD<3%),确保符合GB/T 1454993标准。过流保护响应时间≤1μs,避免IGBT模块因短路电流损坏。  

  3. 储能系统双向电流管理  

 支持电池充放电电流双向测量(2000A~+2000A),精度达±0.3%,提升SOC估算准确性。  

  四、国产化替代的“芯森模式”  

 1. 成本优势  

 对比进口同类产品(如LEM HTFS 2000),采购成本降低50%,交货周期从12周缩短至4周。  

  2. 定制化服务  

  •  提供母排孔径定制、输出信号定制(420mA/05V),满足不同逆变器厂商的个性化需求。  

  •  案例:为某企业逆变器定制±2500A/8kV隔离版本,替代某欧洲品牌,年采购成本节省1200万元。  

  3. 本地化技术支持  

 48小时现场响应,提供从选型测试到批量交付的全流程服务。  

 

 五、实证数据:某500MW光伏电站应用报告  

指标

CM5A 2000 H20实测值

行业要求  

直流侧电流测量误差

≤±0.28%

≤±1%

绝缘耐压通过率

100%

95%               

日均温升(45℃环境)

8

15              

年故障停机时长

1.2小时

10小时   

 

 六、未来展望:从“功能件”到“智能件”  

芯森电子未来将研发集成无线传输与边缘计算的下一代传感器,可实时分析电流纹波、预测器件寿命,推动光伏运维进入“AI+传感”时代。