一種組合式傳感器的制造方法

一種組合式傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種組合式傳感器，用于光伏逆變系統中輸電線路的檢測，包括第一溫度檢測單元、電流檢測單元和控制器。其中，第一溫度檢測單元包括第一溫度傳感器和第一溫度調理電路；電流檢測單元包括電流傳感器和第一電流調理電路。第一溫度傳感器設置于電流傳感器處，用于檢測電流傳感器的溫度。第一溫度調理電路對第一溫度傳感器輸出的信號進行調理。電流傳感器穿過輸電線路，用于檢測流經輸電線路的電流。第一電流調理電路用于對電流傳感器輸出的信號進行調理。控制器利用第一溫度調理電路輸出的信號對第一電流調理電路輸出的信號進行溫度修正，從而提高電流檢測精度。
【專利說明】一種組合式傳感器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏系統【技術領域】，特別是涉及一種組合式傳感器。

【背景技術】
[0002]隨著光伏技術的快速發展，光伏逆變器的應用也越來越廣泛。目前，對光伏逆變系統中的輸電線路(如銅排和電纜)的電流檢測方案多為采用電流傳感器。對于大功率的光伏逆變器，流經輸電線路的電流較大，輸電線路的溫度會隨之上升，因此電流傳感器所處的環境溫度改變。由于電流傳感器的測量精度受偏移電流等參數的影響，例如，環境溫度變化會導致偏移電流的變化，因此當電流傳感器所處的溫度升高時，其檢測精度變差。
[0003]因此，在不同環境溫度中，如何提高電流傳感器的檢測精度是本領域技術人員亟待解決的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種組合式傳感器，用于提高光伏逆變系統中輸電線路的電流檢測精度。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種組合式傳感器，用于光伏逆變系統中輸電線路的檢測，所述組合式傳感器包括第一溫度檢測單元、電流檢測單元和控制器；
[0006]所述第一溫度檢測單元包括第一溫度傳感器和第一溫度調理電路；所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器處、檢測所述電流傳感器的溫度；所述第一溫度調理電路與所述第一溫度傳感器連接、對所述第一溫度傳感器輸出的信號進行調理，所述第一溫度調理電路同時與所述控制器連接；
[0007]所述電流檢測單元包括電流傳感器和第一電流調理電路；所述電流傳感器穿過所述輸電線路、檢測流經所述輸電線路的電流；所述第一電流調理電路與所述電流傳感器連接、對所述電流傳感器輸出的信號進行調理，所述第一電流調理電路同時與所述控制器連接；
[0008]所述控制器利用所述第一溫度調理電路輸出的信號對所述第一電流調理電路輸出的信號進行溫度修正。
[0009]優選的，上述組合式傳感器中，所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器的內部。
[0010]優選的，上述組合式傳感器還包括第二溫度檢測單元，所述第二溫度檢測單元包括第二溫度傳感器和第二溫度調理電路；
[0011]所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路處、檢測所述輸電線路的溫度；
[0012]所述第二溫度調理電路與所述第二溫度傳感器連接、對所述第二溫度傳感器輸出的信號進行調理，所述第二溫度調理電路同時與所述控制器連接。
[0013]優選的，上述組合式傳感器中，所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路的表面。
[0014]優選的，上述組合式傳感器中，所述第二溫度傳感器集成于所述輸電線路內部。
[0015]本實用新型還提供一種組合式傳感器，用于光伏逆變系統中輸電線路的檢測，所述組合式傳感器包括第一溫度傳感器、電流傳感器、電流調理電路和控制器，其中，所述電流傳感器具有溫度修正功能；
[0016]所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器處、檢測所述電流傳感器的溫度，所述第一溫度傳感器與所述電流傳感器的溫度信號輸入端連接；
[0017]所述電流傳感器穿過所述輸電線路、檢測流經所述輸電線路的電流；
[0018]所述電流調理電路與所述電流傳感器連接、對所述電流傳感器輸出的信號進行調理，所述電流調理電路同時與所述控制器連接。
[0019]優選的，上述組合式傳感器中，所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器的內部。
[0020]優選的，上述組合式傳感器還包括溫度檢測單元；
[0021]所述溫度檢測單元包括第二溫度傳感器和溫度調理電路；
[0022]所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路處、檢測所述輸電線路的溫度；
[0023]所述溫度調理電路與所述第二溫度傳感器連接、對所述第二溫度傳感器輸出的信號進行調理，所述溫度調理電路同時與所述控制器連接。
[0024]優選的，上述組合式傳感器中，所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路的表面。
[0025]優選的，上述組合式傳感器中，所述第二溫度傳感器集成于所述輸電線路內部。
[0026]由此可見，本實用新型的有益效果為:
[0027]本實用新型公開的組合式傳感器中包含有電流傳感器和溫度傳感器。其中，溫度傳感器設置于電流傳感器處，用于檢測電流傳感器的溫度。電流傳感器穿過輸電線路，用于檢測流經輸電線路的電流。利用溫度傳感器檢測到的溫度值對電流傳感器的輸出信號進行修正，從而提高了光伏逆變系統中輸電線路的電流檢測精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本實用新型提供的一種組合式傳感器的結構圖；
[0030]圖2為本實用新型提供的另一種組合式傳感器的結構圖；
[0031]圖3為本實用新型提供的另一種組合式傳感器的結構圖；
[0032]圖4為本實用新型提供的另一種組合式傳感器的結構圖。

【具體實施方式】
[0033]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護范圍。
[0034]本實用新型的核心是提供一種組合式傳感器，在現有電流傳感器的基礎上增加了溫度傳感器、調理電路、控制器等部件，用于提高光伏逆變系統中輸電線路的電流檢測精度。
[0035]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0036]實施例一
[0037]圖1是本實用新型提供的一種組合式傳感器的結構圖。下面對圖1所示的組合式傳感器的結構進行說明。
[0038]組合式傳感器包括:第一溫度檢測單元11、電流檢測單元12和控制器13。第一溫度檢測單元11包括第一溫度傳感器110和第一溫度調理電路111 ；電流檢測單元12包括電流傳感器121和第一電流調理電路122。具體連接關系為:
[0039]第一溫度傳感器110設置于電流傳感器121處，用于檢測電流傳感器121的溫度，并與第一溫度調理電路111連接。
[0040]第一溫度調理電路111對第一溫度傳感器110輸出的信號進行調理，并與控制器13連接。
[0041]電流傳感器121穿過輸電線路，用于檢測流經輸電線路的電流，并與第一電流調理電路122連接。
[0042]第一電流調理電路122用于對電流傳感器121輸出的信號進行調理，并與控制器13連接。
[0043]控制器13利用第一溫度調理電路111輸出的信號對第一電流調理電路122輸出的信號進行溫度修正。
[0044]電流傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測電流的信號，并能將檢測到的信號按一定規律轉換為符合一定標準需要的電信號輸出。因此廣泛應用于工業生產中。
[0045]例如，在光伏系統中，電流傳感器用于檢測輸電線路的電流。在電流檢測中，通常是將輸電線路穿過電流傳感器，當輸電線路有電流流過，則反映為電流傳感器有輸出信號。由于電流傳感器的不同形式，因此，對于不同形式的電流傳感器，其輸出信號也不同。如果電流傳感器所處的環境溫度不變，在理想情況下其測量精度也不變，但由于工作中的電流傳感器與輸電線路距離較近，而輸電線路通常會因承載電流過大而導致溫度上升，因此，電流傳感器所處的環境溫度也會上升。溫度是影響電流傳感器檢測精度的一個重要參數，所以溫度過高或過低對電流傳感器的檢測精度的影響較明顯。
[0046]對于大功率的光伏逆變器，流經輸電線路的電流較大，輸電線路的溫度也非常高，因此電流傳感器所處的溫度也較高，導致電流傳感器的檢測精度降低。
[0047]本實用新型考慮到溫度對于電流傳感器檢測精度的影響，如圖1所示。在電流傳感器121處設置有第一溫度檢測單元11，該溫度檢測單元包括第一溫度傳感器110和第一溫度調理電路111。
[0048]其中，第一溫度傳感器110將感受到的溫度信號轉化為相應的信號(該信號通常為模擬電壓信號)，且該信號比較微弱，為了后續方便利用，需要將該信號輸出至調理電路中調理，即第一溫度傳感器110與第一溫度調理電路111連接。第一溫度調理電路111對該信號進行調理，輸出至控制器13中。
[0049]電流傳感器穿過輸電線路，當輸電線路有電流經過時，其能夠檢測流經輸電線路的電流，即能夠產生與該電流信號對應的輸出信號。該輸出信號通常較微弱，有用信號幅值較小，甚至存在干擾信號。因此需要經過調理電路，即電流傳感器121與第一電流調理電路122連接。第一電流調理電路122對電流傳感器121輸出的信號進行調理。第一電流調理電路122雖然對該信號進行了幅值變大、濾波等調理，但是由于電流傳感器121所處的溫度變化，其輸出的信號大小已經不能準確反映流經輸電線路的電流信號大小，即輸出結果有誤差。
[0050]為了準確檢測流經輸電線路的電流信號大小，需將第一溫度調理電路111輸出的信號傳輸至控制器13。此時控制器13中存在兩個信號，控制器13利用第一溫度調理電路111輸出的信號對第一電流調理電路122輸出的信號進行溫度修正。因此，經過控制器13修正后的信號能夠準確反映流經輸電線路的電流，從而提高了電流檢測精度。
[0051]綜上所述，電流傳感器輸出的信號經過控制器進行溫度修正，從而提高了光伏逆變系統中輸電線路的電流檢測精度。此外，第一溫度調理電路和第一電流調理電路能夠對信號進行放大，濾波等，抗干擾能力強。
[0052]此外，本實施例所說的第一溫度調理電路和第一電流調理電路用于將微弱信號放大，濾波等，雖然都是調理電路，但需要根據不同的信號選擇合適的調理電路。由于調理電路對本領域技術人員而言屬于常用技術這里暫不贅述。另外，控制器利用第一溫度調理電路輸出的信號對第一電流調理電路輸出的信號進行修正，采用現有的溫度修正方法，這里不再詳細說明。實施中，控制器可以采用現有的具有溫度修正功能的芯片。
[0053]實施例二
[0054]圖2是本實用新型提供的另一種組合式傳感器的結構圖。下面對圖2所示的組合式傳感器的結構進行說明。
[0055]組合式傳感器包括:第一溫度檢測單元11、電流檢測單元12、控制器13和第二溫度檢測單元14。第一溫度檢測單元11包括第一溫度傳感器110和第一溫度調理電路111 ；電流檢測單元12包括電流傳感器121和第一電流調理電路122 ；第二溫度檢測單元14包括第二溫度傳感器141和第二溫度調理電路142。由于本實施例中的第一溫度檢測單元11、電流檢測單元12、控制器13和實施例一的結構相同，這里只詳細給出第二溫度檢測單元14的連接關系，其他裝置的連接關系和工作過程參見實施例一。
[0056]第二溫度傳感器141設置于輸電線路處，用于檢測輸電線路的溫度，并與第二溫度調理電路142連接。第二溫度調理電路142用于對第二溫度傳感器141輸出的信號進行調理，并與控制器13連接。
[0057]在具體實施中，流經輸電線路的電流通常很大，因此輸電線路的溫度會隨之上升，嚴重影響輸電線路乃至整個光伏逆變系統的安全運行。
[0058]第二溫度傳感器141將感受到的輸電線路的溫度轉化為相應的信號(該信號通常為模擬電壓信號)，且該信號比較微弱，為了后續方便利用，需要將該信號輸出至調理電路中進行調理，即第二溫度傳感器141與第二溫度調理電路142連接。第二溫度調理電路142對該信號進行調理，并將調理后的信號輸出至控制器13中。控制器13根據第二溫度調理電路142輸出的信號判斷輸電線路的溫度，當溫度過高時，可以報警提示。
[0059]本實施例在實施例一的基礎上增加了第二溫度檢測單元，用于檢測輸電線路的溫度，可以隨時對輸電線路的溫度檢測，降低火災的發生概率。
[0060]需要說明的是，本實施例中，第二溫度傳感器可以設置于輸電線路的表面，此時第二溫度傳感器檢測的是輸電線路表面的溫度。實施中，還可以將第二溫度傳感器集成于輸電線路內部，此時第二溫度傳感器檢測的是輸電線路內部的溫度，檢測精度更高。
[0061]另外，在實施例一和實施例二中，第一溫度傳感器可以設置于電流傳感器的外部，例如設置于電流傳感器的上側。優選的，可以將第一溫度傳感器設置于電流傳感器的內部，此時，第一溫度傳感器能夠更加準確的檢測電流傳感器的溫度。
[0062]實施例三
[0063]圖3是本實用新型提供的另一種組合式傳感器的結構圖。下面對圖3所示的組合式傳感器的結構進行說明。
[0064]組合式傳感器包括:電流傳感器21、第一溫度傳感器22、電流調理電路23和控制器24。其中，電流傳感器21具有溫度修正功能。具體連接關系為:
[0065]第一溫度傳感器22設置于電流傳感器21處，用于檢測電流傳感器21的溫度，并與電流傳感器21的溫度信號輸入端連接。
[0066]電流傳感器21穿過輸電線路，用于檢測流經輸電線路的電流，并與電流調理電路23連接。
[0067]電流調理電路23用于對電流傳感器21輸出的信號進行調理，并與控制器24連接。
[0068]本實用新型考慮到溫度對于電流傳感器檢測精度的影響，如圖3所示，該電流傳感器21不僅能夠檢測電流信號，還能接收溫度信號，并基于溫度信號對電流信號進行溫度修正。
[0069]當電流傳感器21工作時，第一溫度傳感器22將檢測到的溫度信號傳輸至電流傳感器21。電流傳感器21利用接收到的溫度信號對感受到的電流信號進行溫度修正，即電流傳感器21輸出的信號是經過溫度修正后的信號。該輸出信號通常較微弱，有用信號幅值較小，甚至存在干擾信號。因此需要經過調理電路，即電流傳感器21與電流調理電路23連接。電流調理電路23對電流傳感器21輸出的信號進行調理，主要包括幅值變大、濾波等。電流調理電路23將調理后的信號傳輸至控制器24。
[0070]綜上所述，該組合式傳感器中的電流傳感器具有溫度修正功能，能夠通過第一溫度傳感器輸出的溫度信號對自身感受到的電流信號進行溫度修正，從而提高輸電線路的電流檢測精度。此外，電流調理電路能夠對信號進行放大，濾波等，抗干擾能力強。
[0071]另外，本實施例所說的電流調理電路用于對微弱信號進行放大處理，濾波處理等。電流調理電路采用現有的電路，這里不再進行詳述。
[0072]實施中，第一溫度傳感器可以設置于電流傳感器的外部。作為優選實施方式，將第一溫度傳感器內置于電流傳感器中，一方面可以提高集成度，另一方面，第一溫度傳感器能夠更加準確的檢測電流傳感器的溫度。
[0073]實施例四
[0074]圖4是本實用新型提供的另一種組合式傳感器的結構圖。下面對圖4所示的組合式傳感器的結構進行說明。
[0075]組合式傳感器包括:電流傳感器21、第一溫度傳感器22、電流調理電路23、控制器24和溫度檢測單元25。溫度檢測單元25包括第二溫度傳感器251和溫度調理電路252。其中，第一溫度傳感器22內置于電流傳感器21中，由于本實施例中的第一溫度傳感器22、電流傳感器21、電流調理電路23、控制器24和實施例三的結構類似，這里只詳細給出溫度檢測單元25的連接關系，其他裝置的連接關系和工作過程參見實施例三。
[0076]第二溫度傳感器251設置于輸電線路處，用于檢測輸電線路的溫度，并與溫度調理電路252連接。
[0077]溫度調理電路252用于對第二溫度傳感器251輸出的信號進行調理。
[0078]在具體實施中，如光伏逆變系統中，流經輸電線路的電流通常很大，因此輸電線路的溫度會隨之上升，嚴重影響輸電線路，乃至整個光伏逆變系統的安全運行。
[0079]第二溫度傳感器251將感受到的輸電線路的溫度轉化為相應的信號(該信號通常為電壓信號)，由于該信號比較微弱，為了后續方便利用，需要將該信號輸出至調理電路中進行調理，即第二溫度傳感器251與溫度調理電路252連接。溫度調理電路252對該信號進行調理，并將調理后的信號傳輸至控制器24。控制器24可以根據溫度調理電路252輸出的信號判斷輸電線路的溫度，當溫度過高時，可以報警提示。
[0080]本實施例在實施例三的基礎上增加了溫度檢測單元，用于檢測輸電線路的溫度，可以隨時對輸電線路的溫度進行檢測，降低事故的發生概率。
[0081]在本實施例中，第二溫度傳感器251可以設置于輸電線路的表面，此時第二溫度傳感器251檢測的是輸電線路表面的溫度。實施中，還可以將第二溫度傳感器251集成于輸電線路內部，此時第二溫度傳感器251檢測的是輸電線路內部的溫度，檢測精度更高。
[0082]需要說明的是，上述各實施例中，無論是組合式傳感器中的控制器通過溫度傳感器輸出的信號對電流傳感器輸出的信號進行修正，還是電流傳感器自身通過溫度傳感器輸出的信號對輸出信號進行修正，都可以提高輸電線路的電流檢測精度。
[0083]以上對本實用新型所提供的組合式傳感器進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種組合式傳感器，用于光伏逆變系統中輸電線路的檢測，其特征在于，所述組合式傳感器包括第一溫度檢測單元、電流檢測單元和控制器； 所述第一溫度檢測單元包括第一溫度傳感器和第一溫度調理電路；所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器處、檢測所述電流傳感器的溫度；所述第一溫度調理電路與所述第一溫度傳感器連接、對所述第一溫度傳感器輸出的信號進行調理，所述第一溫度調理電路同時與所述控制器連接； 所述電流檢測單元包括電流傳感器和第一電流調理電路；所述電流傳感器穿過所述輸電線路、檢測流經所述輸電線路的電流；所述第一電流調理電路與所述電流傳感器連接、對所述電流傳感器輸出的信號進行調理，所述第一電流調理電路同時與所述控制器連接；所述控制器利用所述第一溫度調理電路輸出的信號對所述第一電流調理電路輸出的信號進行溫度修正。
2.如權利要求1所述的組合式傳感器，其特征在于，所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器的內部。
3.如權利要求1或2所述的組合式傳感器，其特征在于，還包括第二溫度檢測單元，所述第二溫度檢測單元包括第二溫度傳感器和第二溫度調理電路； 所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路處、檢測所述輸電線路的溫度； 所述第二溫度調理電路與所述第二溫度傳感器連接、對所述第二溫度傳感器輸出的信號進行調理，所述第二溫度調理電路同時與所述控制器連接。
4.如權利要求3所述的組合式傳感器，其特征在于，所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路的表面。
5.如權利要求3所述的組合式傳感器，其特征在于，所述第二溫度傳感器集成于所述輸電線路內部。
6.一種組合式傳感器，用于光伏逆變系統中輸電線路的檢測，其特征在于，所述組合式傳感器包括第一溫度傳感器、電流傳感器、電流調理電路和控制器，其中，所述電流傳感器具有溫度修正功能； 所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器處、檢測所述電流傳感器的溫度，所述第一溫度傳感器與所述電流傳感器的溫度信號輸入端連接； 所述電流傳感器穿過所述輸電線路、檢測流經所述輸電線路的電流； 所述電流調理電路與所述電流傳感器連接、對所述電流傳感器輸出的信號進行調理，所述電流調理電路同時與所述控制器連接。
7.如權利要求6所述的組合式傳感器，其特征在于，所述第一溫度傳感器設置于所述電流傳感器的內部。
8.如權利要求6或7所述的組合式傳感器，其特征在于，還包括溫度檢測單元； 所述溫度檢測單元包括第二溫度傳感器和溫度調理電路； 所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路處、檢測所述輸電線路的溫度； 所述溫度調理電路與所述第二溫度傳感器連接、對所述第二溫度傳感器輸出的信號進行調理，所述溫度調理電路同時與所述控制器連接。
9.如權利要求8所述的組合式傳感器，其特征在于，所述第二溫度傳感器設置于所述輸電線路的表面。
10.如權利要求8所述的組合式傳感器，其特征在于，所述第二溫度傳感器集成于所述輸電線路內部。
【文檔編號】G01R19/00GK204166038SQ201420643634
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】陶磊, 馮紀歸, 陳長春, 徐濤濤, 張 成, 劉婷婷 申請人:陽光電源股份有限公司