CN111051898A - 引脚可配置的智能电流传感器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种调节电气系统的操作的方法，该电气系统包括接触器单元，其包括接触器和导电元件；感测电路，其包括至少两个霍尔效应传感器；以及控制单元，其至少包括跳闸电路、I2t单元，以及至少一个线圈电流监视器。该方法包括由控制单元从感测电路接收一个或多个第一测量结果；以及由控制单元基于一个或多个第一测量结果来确定与至少一个导电元件中的电流相对应的电流。控制单元还基于该电流确定由负载产生的瞬时功率，并且基于由负载产生的功率来调节接触器单元的操作。

Description

引脚可配置的智能电流传感器
技术领域
本发明涉及一种电流传感器。特别地，本发明涉及一种能够测量大电流的可配置电流传感器。
背景技术
在包括微电子和电力系统的各种应用中，电流传感器经常被用来测量电流。霍尔效应电流传感器响应于电流产生的磁场而产生电压。传感器的霍尔电压基于产生磁场的电流的量值和方向。
发明内容
提供了一种调节电气系统的操作的方法，该电气系统包括至少一个接触器单元，其包括接触器和导电元件；感测电路，其包括至少两个霍尔效应传感器；以及控制单元，其至少包括跳闸电路、I2t单元，以及至少一个线圈电流监视器。该方法包括由控制单元从感测电路接收一个或多个第一测量结果；以及由控制单元基于一个或多个第一测量结果来确定与至少一个导电元件中的电流相对应的电流。该方法还包括由控制单元基于该电流确定由负载产生的瞬时功率，并且由控制单元基于由负载产生的功率来调节至少一个接触器单元的操作。
附图说明
现在将参考附图通过示例描述本发明，在附图中：
图1是根据一实施例的电气系统的框图；
图2是根据一实施例的操作电气系统的方法的流程图。
只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
在一实施例中，一种用于调节电气系统的操作的方法，该电气系统包括z至少一个包括接触器和导电元件的接触器单元；包括至少两个霍尔效应传感器的感测电路；以及控制单元，该控制单元包括至少一个跳闸电路、一个I2t单元和至少一个线圈电流监视器。该方法包括由控制单元从感测电路接收一个或多个第一测量结果；以及由控制单元基于一个或多个第一测量结果来确定与至少一个导电元件中的电流相对应的电流。该方法还包括由控制单元基于电流确定由负载产生的瞬时功率，以及由控制单元基于由负载产生的功率来调节至少一个接触器单元的操作。
在另一个实施例中，一种电气系统，包括导电元件，其被配置为在电流源和负载之间传递电流；以及接触器，其电联接至导电元件并且被配置为调节导电元件中的电流。该系统还包括感测电路，该感测电路包括至少两个霍尔效应传感器和配置为调节接触器的操作的控制单元。
提供一种采用霍尔效应传感器来调节电气设备的操作的系统。例如，与未能包括本文公开的一个或多个特征的构思相比，本公开的实施例提供了一种基于霍尔效应电流测量结果来使电路通电和/或断电的控制系统。
在图1中示出了电气系统100的实施例。电气系统100包括接触器单元102，其具有导电元件104(例如，母线)和配置为调节通过导电元件104的电流的流动的接触器106。通过导电元件104的电流可用于为外部负载108(例如，直流马达)供电。
控制单元110可用于调节接触器单元102的操作。控制单元110包括被配置为监视接触器单元102的操作的感测电路111。感测电路111包括第一霍尔电路112和第二霍尔电路114，它们被独立地配置为基于通过导电元件104的电流来产生测量结果(例如，电压)。第一和/或第二霍尔电路112，114可以包括一个或多个霍尔效应传感器或电流传感器，以监视导电元件104中的电流。在一些实施例中，合适的霍尔效应电流传感器可以包括在2017年9月1日提交的共同未决的申请号15/693,929中发现的那些，其内容通过引用全部结合于此。
感测电路111通信地联接到I2t单元120。乘法器电路122被配置为对由负载108产生的瞬时能量求平方。积分器电路124被配置为对来自乘法器电路122的信号关于时间求和。在一些实施例中，I2t单元120可以是可由远程用户配置的。在一些实施例中，I2t单元120可以是可远程配置的，诸如经由开关或选择电路。在一个实施例中，可以通过经由多引脚连接器提供的信号来远程配置I2t单元120。在一些实施例中，I2t单元120可以被配置用于具有标称电流容量(例如100安培、200安培、300安培、400安培、500安培或更多安培)的负载108。
如果负载108的温度或水平超过预定阈值，则跳闸电路126可以使控制单元110调节接触器106的操作以断开负载108。在一些实施例中，控制单元110可以附加地连接到用于通知远程用户负载108的状态的器件(例如，显示器、计算机、无线装置(例如，平板电脑、膝上型计算机、蜂窝电话))。在一个实施例中，控制单元110可以通知远程用已将负载108断开。可以结合跳闸电路126提供复位电路128，以使控制单元110调节接触器单元102的操作，从而允许负载108被连接。在一些实施例中，复位电路128的操作可以由远程用户调节。在一些实施例中，复位电路128可以另外向远程用户提供启动/停用接触器102的能力。
在需要近乎连续服务的应用中，控制单元110还可以调节接触器106的操作以维持负载108的操作。在一些实施例中，线圈电流监视器130确定拾取电流已经被施加到接触器106的持续时间。如果拾取电流持续时间大于预定阈值，则线圈电流监视器130可以使控制单元110调节接触器106的操作。
控制单元110可以另外调节接触器106的操作，以保护负载108不受反向电流的影响。在一些实施例中，反向电流监视电路132可以从第一霍尔电路112和/或第二霍尔电路114中的至少一个接收指示由于反向电流流过负载108而产生的霍尔电压的极性的测量结果。如果反向电流超过预定阈值，则反向电流监视电路132可以使控制单元110调节接触器106的操作以提供开路以保护负载108。在一些实施例中，反向电流监视启用/禁用电路134可以使远程用户能够根据需要启动或停用该功能。
图2是调节电气系统的操作的方法200的流程图200。在框210处，控制单元110从感测电路111接收一个或多个第一测量结果。在框220处，控制单元110基于一个或多个第一测量结果来确定与至少一个导电元件104中的电流相对应的电流。在框230处，控制单元110基于电流确定由负载108产生的瞬时功率。在框240处，控制单元110基于由负载108产生的功率来调节至少一个接触器单元102的操作。

Claims (11)

1.一种调节电气系统(1000的操作的方法，电气系统(100)包括至少一个接触器单元(102)，该接触器单元包括接触器(106)和导电元件(104)；感测电路(111)，该感测电路包括至少两个霍尔效应传感器；以及控制单元(110)，该控制单元包括至少一个跳闸电路(126)、I2t单元(120)和至少一个线圈电流监视器(130)，该方法包括：
由控制单元(110)从感测电路(111)接收一个或多个第一测量结果；
由控制单元(110)基于一个或多个第一测量结果来确定与至少一个导电元件(104)中的电流相对应的电流；
由控制单元(110)基于所述电流来确定由负载(108)产生的瞬时功率；和
由控制单元(110)基于由负载(108)产生的功率来调节至少一个接触器单元(102)的操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接触器(106)包括机电开关。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个控制电路(110)包括跳闸电路(126)和复位电路(128)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述至少一个接触器(106)的操作包括在第一操作模式和第二操作模式之间切换。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一操作模式包括使所述负载(108)通电。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二操作模式包括使所述负载(108)断电。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一测量结果包括至少部分地对应于所述至少一个导电元件(104)中的电流的电压测量结果。
8.一种电气系统(100)，包括：
导电元件(104)，配置为在电源和负载(108)之间传递电流；
接触器(106)，电联接到导电元件(104)并配置为调节所述导电元件(104)中的电流；
感测电路(111)，包括至少两个霍尔效应传感器；和
控制单元(110)，配置为调节接触器(106)的操作。
9.根据权利要求8所述的电气系统(100)，其中，所述控制单元(110)还包括线圈电流监视器(130)，该线圈电流监视器(130)包括至少一个电流传感器。
10.根据权利要求8所述的电气系统(100)，其中，调节所述接触器(106)的操作包括调节到所述接触器(106)的线圈的电流。
11.根据权利要求10所述的电气系统(100)，其中，到所述线圈的电流超过所述接触器(106)的拾取电流。
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