一种电弧检测传感器及电弧检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电弧检测传感器及电弧检测电路，该电弧检测传感器的封装外壳内同时设置有直流电流传感器和拉弧互感器；待检测电流流经的线缆同时穿过直流电流传感器的磁芯和拉弧互感器的磁芯，而且，直流电流传感器的输出端输出电流测量信号，拉弧互感器的输出端输出高频电流检测信号；也即，两者相互独立工作，避免了现有技术中霍尔电流传感器的误差对电弧检测结果的影响，同时还避免了霍尔电流传感器失效时交直流采样同步失效的问题，相对于现有技术提高了电弧检测的可靠性。并且，集成设置还能够减小占用面积，降低系统成本。另外，采用互感器采样交流信号，还进一步提升了电弧检测的采样精度。电弧检测的采样精度。电弧检测的采样精度。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧检测传感器及电弧检测电路


[0001]本技术涉及电力电子
，特别涉及一种电弧检测传感器及电弧检测电路。

技术介绍

[0002]随着光伏发电的发展，光伏发电系统的直流电压越来越高，比如1500V的光伏组串电压；系统众多的连接点中如果某连接点连接不良，就会出现拉弧现象，并且由于是直流电，没有过零点，这种电弧一旦燃烧就不容易熄灭，会造成严重的危害。所以，对于光伏发电系统进行电弧检测是十分必要的。
[0003]目前，直流电弧的检测思路是：基于直流线缆上交流电流的频域与时域的变化量，来确定是否出现电弧；也即，需要对直流线缆上的交流电流进行采集。当前逆变器在实现直流电弧检测时，为了节约成本，通常会由一个霍尔电流传感器在采集直流电流的同时，对其交流电流进行一并采集；然后利用后续电路同时实现对于光伏组串的电流测量和电弧检测。
[0004]实际应用中，由于光伏发电系统中的直流电流可以达20A以上，因此电流测量中存在些许误差是可以接受的；但是由于发生直流拉弧时产生的交流电流很小，一般为mA级别，因此霍尔电流传感器的误差就会影响到电弧检测的结果。而且，一旦霍尔电流传感器损坏，其直流电流检测和交流电流检测都会失效，电弧检测的功能也就失效了。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供一种电弧检测传感器及电弧检测电路，以提高电弧检测的可靠性。
[0006]为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本技术第一方面提供了一种电弧检测传感器，包括：封装外壳，以及，设置于所述封装外壳内部的直流电流传感器和拉弧互感器；其中：
[0008]待检测电流流经的线缆同时穿过所述直流电流传感器的磁芯和所述拉弧互感器的磁芯；
[0009]所述直流电流传感器的输出端输出电流测量信号；
[0010]所述拉弧互感器的输出端输出高频电流检测信号。
[0011]优选的，所述直流电流传感器和所述拉弧互感器，共用同一磁芯。
[0012]优选的，所述直流电流传感器为霍尔电流传感器。
[0013]优选的，所述拉弧互感器为高频交流互感器。
[0014]本技术第二方面还提供了一种电弧检测电路，包括：信号转换电路、带通滤波器、微处理器及如上述第一方面任一段落所述的电弧检测传感器；其中：
[0015]所述电弧检测传感器中拉弧互感器的输出端，与所述信号转换电路的输入端相连；
[0016]所述信号转换电路的输出端与所述带通滤波器的输入端相连；
[0017]所述带通滤波器的输出端与所述微处理器的第一输入端相连；
[0018]所述电弧检测传感器中直流电流传感器的输出端，与所述微处理器的第二输入端相连。
[0019]优选的，所述带通滤波器包括：有源高通滤波放大模块和有源低通滤波放大模块；
[0020]所述有源高通滤波放大模块的输入端为所述带通滤波器的输入端；
[0021]所述有源高通滤波放大模块的输出端与所述有源低通滤波放大模块的输入端相连；
[0022]所述有源低通滤波放大模块的输出端为所述带通滤波器的输出端。
[0023]优选的，所述有源高通滤波放大模块为二阶高通Sallen
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Key滤波器；
[0024]所述有源低通滤波放大模块为二阶低通Sallen
‑
Key滤波器。
[0025]优选的，所述有源高通滤波放大模块为四阶高通Sallen
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Key滤波器；
[0026]所述有源低通滤波放大模块为四阶低通Sallen
‑
Key滤波器。
[0027]优选的，所述信号转换电路包括：电阻和电容；
[0028]所述电阻的两端作为所述信号转换电路的输入端、连接于所述拉弧互感器的输出端两极之间；
[0029]所述电阻的一端接收参考电压，并通过所述电容接地；
[0030]所述电阻的另一端作为所述信号转换电路的输出端。
[0031]优选的，该电弧检测电路，还包括：第一多路选择器，第二多路选择器，和，另外至少一个所述电弧检测传感器及其后级所接的所述信号转换电路；
[0032]所述第一多路选择器设置于各所述信号转换电路与所述带通滤波器之间，其各输入端分别与各所述信号转换电路的输出端一一对应相连，其输出端连接所述带通滤波器的输入端；
[0033]所述第二多路选择器设置于各所述电弧检测电路与所述微处理器之间，其各输入端分别与各所述直流电流传感器的输出端一一对应相连，其输出端与所述微处理器的第二输入端相连。
[0034]优选的，所述所述第一多路选择器和所述第二多路选择器，均受控于所述微处理器。
[0035]优选的，所述微处理器的另一侧设置有拉弧报警信号端以及通信端。
[0036]本技术提供的电弧检测传感器，其封装外壳内同时设置有直流电流传感器和拉弧互感器；待检测电流流经的线缆同时穿过直流电流传感器的磁芯和拉弧互感器的磁芯，而且，直流电流传感器的输出端输出电流测量信号，拉弧互感器的输出端输出高频电流检测信号；也即，直流电流传感器和拉弧互感器虽然集成设置，却相互独立工作，避免了现有技术中霍尔电流传感器的误差对电弧检测结果的影响，同时还避免了霍尔电流传感器失效时交直流采样同步失效的问题，相对于现有技术提高了电弧检测的可靠性。并且，采用互感器采样交流信号，还进一步提升了电弧检测的采样精度。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0038]图1为本技术实施例提供的一种电弧检测传感器的电路示意图；
[0039]图2为本技术实施例提供的一种电弧检测电路的结构示意图；
[0040]图3为本技术实施例提供的一种电弧检测电路的结构示意图；
[0041]图4为本技术实施例提供的有源高通滤波放大模块的一种电路图；
[0042]图5为本技术实施例提供的有源低通滤波放大模块的一种电路图；
[0043]图6为本技术实施例提供的信号转换电路的一种电路图；
[0044]图7为本技术实施例提供的一种电弧检测电路的结构示意图；
[0045]图8为本技术实施例提供的一种电弧检测电路的电路图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧检测传感器，其特征在于，包括：封装外壳，以及，设置于所述封装外壳内部的直流电流传感器和拉弧互感器；其中：待检测电流流经的线缆同时穿过所述直流电流传感器的磁芯和所述拉弧互感器的磁芯；所述直流电流传感器的输出端输出电流测量信号；所述拉弧互感器的输出端输出高频电流检测信号。2.根据权利要求1所述的电弧检测传感器，其特征在于，所述直流电流传感器和所述拉弧互感器，共用同一磁芯。3.根据权利要求1或2所述的电弧检测传感器，其特征在于，所述直流电流传感器为霍尔电流传感器。4.根据权利要求1或2所述的电弧检测传感器，其特征在于，所述拉弧互感器为高频交流互感器。5.一种电弧检测电路，其特征在于，包括：信号转换电路、带通滤波器、微处理器及如权利要求1
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4任一项所述的电弧检测传感器；其中：所述电弧检测传感器中拉弧互感器的输出端，与所述信号转换电路的输入端相连；所述信号转换电路的输出端与所述带通滤波器的输入端相连；所述带通滤波器的输出端与所述微处理器的第一输入端相连；所述电弧检测传感器中直流电流传感器的输出端，与所述微处理器的第二输入端相连。6.根据权利要求5所述的电弧检测电路，其特征在于，所述带通滤波器包括：有源高通滤波放大模块和有源低通滤波放大模块；所述有源高通滤波放大模块的输入端为所述带通滤波器的输入端；所述有源高通滤波放大模块的输出端与所述有源低通滤波放大模块的输入端相连；所述有源低通滤波放大模块的输出端为所述带通滤波器的输出端。7.根据权利要求6所述的电弧检测电路，其特征在于，所述有源高通滤波放大模块为二阶高通Sallen
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【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏，薛丽英，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：