當(dāng)一輛支持800V高壓快充的電動車接入800V超充電樁時,瞬間產(chǎn)生的沖擊電流可能導(dǎo)致劣質(zhì)傳感器失效。充電槍過熱熔毀、高壓擊穿起火……這些觸目驚心的安全事故背后,往往隱藏著一個容易被忽視的部件——電流傳感器。本文試圖從技術(shù)角度,探討芯森(CHIPSENSE)電子高精度電流傳感器HR1M H00系列如何挑戰(zhàn)這一問題。
一、超充系統(tǒng)電流監(jiān)測的難點分析
800V高壓平臺下持續(xù)500A+電流(峰值超1000A)對電流傳感器提出了四大技術(shù)要求:
1.高精度動態(tài)響應(yīng) ?
小電流檢測需要高精度傳感器,但響應(yīng)速度慢;大電流檢測容易受到電磁干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動,形成精度與響應(yīng)速度的矛盾,電流傳感器的設(shè)計需要平衡這一矛盾。
2.強(qiáng)絕緣可靠性 ?
- 800V系統(tǒng)瞬態(tài)浪涌電壓超3000V,需耐受7kV以上脈沖電壓;
- 爬電距離需>5mm且具備UL94-V0阻燃認(rèn)證,防止高溫熔融風(fēng)險。
3.極端溫度穩(wěn)定性 ?
母排工作溫度達(dá)100℃,容易造成溫漂,影響電流測量的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。
4.量程覆蓋不足
傳統(tǒng)電流傳感器要么只能覆蓋小電流,要么僅覆蓋大電流,難以實現(xiàn)1A-500A全量程兼容,容易導(dǎo)致檢測盲區(qū)。
二、HR1M H00系列方案的技術(shù)實現(xiàn)解析
(1)核心性能保障
參數(shù) | HR1M 500 H00指標(biāo) | 工程應(yīng)用意義 |
理論增益 | 0.032mA/A | 500A滿量程輸出16mA |
線性誤差 | ≤±1% % of IPN | 500A電流檢測偏差<±5A |
響應(yīng)時間 | 150ms(典型值) | 過流保護(hù)動作時間<200ms |
頻帶寬度(-1dB) | 20~6kHz | 捕捉充電機(jī)IGBT開關(guān)諧波 |
注:真有效值輸出(4-20mA)避免交流畸變導(dǎo)致的測量失真
(2)絕緣安全設(shè)計
電氣間隙:7.2mm?── 滿足300V CAT III PD2(EN 61010-1)
瞬態(tài)耐壓:7.3kV(1.2/50μs)?── 超800V系統(tǒng)要求2.4倍余量
材料認(rèn)證:UL94-V0阻燃外殼?── 母排100℃時無熔融風(fēng)險
(3)環(huán)境適應(yīng)性
--40℃~85℃工作溫域
-溫漂補(bǔ)償:失調(diào)電流溫漂±4μA/K
-全密封結(jié)構(gòu)防塵防潮(IP67非標(biāo)實現(xiàn),需外防護(hù))
(4)全量程電流檢測
HR1M H00系列可選型號有HR1M 100 H00~HR1M 500 H00,額定電流覆蓋100~500A,電流測量峰值從±600~±1800A,可滿足現(xiàn)今市面上超充系統(tǒng)的全量兼容要求。
三、超充系統(tǒng)部署關(guān)鍵要點
1.選型計算 ?
-峰值電流1800A → 選HR1M 500 H00
-測量電阻≤300Ω(P3:Ru(max)=300Ω)
2.安全安裝規(guī)范 ?
- 力矩控制:M5螺釘2.1N·m±10%
- 安全間距:原/副邊布線間距>15mm(基于7.2mm爬電距離2倍冗余)
- 嚴(yán)禁帶電操作
3.電路保護(hù)邏輯 ?
傳感器輸出 → 控制單元 → 繼電器動作
│ 4-20mA │ 閾值判定 │ 響應(yīng)時間<200ms
四、實測數(shù)據(jù)與優(yōu)化方向
深圳某800V充電樁廠商測試報告:
工況 | 傳統(tǒng)傳感器 | HR1M 500 H00 |
500A持續(xù)30min | ±8.2A誤差 | ±4.3A誤差 |
1000A沖擊 | 輸出飽和 | 正常響應(yīng) |
待優(yōu)化項:
- 6000Hz帶寬對SiC高頻開關(guān)紋波捕獲不足(下一代需>10kHz)
- 無原生CAN通信需外加轉(zhuǎn)換模塊
綜上所述,HR1M H00憑借其高精度、高穩(wěn)定性等核心優(yōu)勢,為超充系統(tǒng)安全問題提供了有效解決方案。隨著新能源汽車市場的持續(xù)擴(kuò)張和充電技術(shù)的迭代升級,HR1M H00的應(yīng)用前景值得期待。