電流分流器及其檢測的方法技術

本發明專利技術揭示一種用于改進電氣系統（例如可再生能源電氣系統）中的電流分流器檢測的設備和方法。符合本發明專利技術各方面的電流分流器包括放置成與電氣系統串聯的導電部分。所述電流分流器包括檢測元件，用于測量所述電流分流器的所述導電部分上的電壓。相對于所述分流器的所述導電部分的寬度而言，所述檢測元件具有較大寬度。所述檢測元件的所述較大寬度提供改良的電流分流器檢測，從而可在較大頻率范圍內進行更準確的電壓（以及電流）測量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術大體涉及一種用于測量電氣系統中，例如，可再生能源配電系統中的電流的電流分流器。具體而言，本專利技術涉及一種用于在較大頻率范圍內進行改良的電流分流器檢測的設備和方法。
技術介紹
電流分流器已用來測量太陽能電氣系統以及風力電氣系統等電氣系統中的高電流。典型的電流分流器包括低值電阻器的電當量(electrical equivalent),其放置成與電氣系統串聯，以便所有待測量的電流流過電流分流器。分流電阻通常盡可能低，這樣，使用電流分流器便不會影響或改變電路特性。測量電流分流器上的電壓降，以確定流過所述分流器的電流。許多電流分流器為矩形，具有分開的電流連接件和電壓檢測連接件。相對于電流分流器而言，檢測元件的寬度較窄，所述檢測元件常常連接于電壓檢測連接件之間，用于測量電流分流器上的電壓。典型的檢測元件可包括狹窄導線/導體或電路板跡線(trace )，其連接到電壓測量裝置，用于測量電流分流器上的電壓。例如，圖1所示為用于高電流應用的示例性已知的電流分流器100。電流分流器100包括高電流端子110，其可通過端子連接件112與負載串聯連接。電流分流器100包括分流器部分120，其具有已知高精度的電阻。電流分流器100進一步包括一對分開的檢測端子125，用以測量電流分流器100上的電壓。包括設置在電路板(circuit card) 135上的狹窄跡線的檢測元件130連接于檢測端子125之間。檢測元件130連接到插頭連接件140，該插頭連接件用于連接到合適的電壓測量裝置。如圖1所示，相對于電流分流器100而言，檢測元件130的寬度較窄。處于低頻率時，由狹窄的檢測元件，例如，電路板上的狹窄導線/導體或狹窄跡線，測量的檢測電壓取決于流過電流分流器的電流。然而，處于較高頻率時，集膚效應產生的渦流會導致電流分流器上的電流分布不均。具體而言，隨著流過電流分流器的電流頻率增加，與電流分流器的中間或中心相比，會有更大一部分電流流過電流分流器的邊緣。這種情況會導致電流分流器邊緣上的電壓降不同于電流分流器中心上的電壓降。導線/導體或狹窄跡線等狹窄檢測元件通常僅說明電流分流器的一部分上的電壓降。例如，圖1所示的狹窄檢測元件130測量主要由流過電流分流器100中間的電流引起的電壓降。由于處于較高頻率時，電流分流器100上的電流分布會發生變化，因此由狹窄檢測元件，例如，狹窄檢測元件130進行的測量可能并不準確。因此，需要一種用于改良的電流分流器檢測的設備和方法，從而在更大的頻率范圍內進行更準確地檢測。
技術實現思路
以下說明書將部分闡明本專利技術的各方面和優點，或者，這些方面和優點在說明書中可能是顯而易見的，或者通過實踐本專利技術能夠推導出。本專利技術的一個示例性方面涉及一種電流分流器。所述電流分流器包括導電部分，其上表面設有寬度；以及檢測元件，其覆蓋所述導電部分的所述上表面。所述檢測元件覆蓋所述導電部分的至少一部分，而且所述檢測元件的寬度在所述導電部分的寬度的約20%到約100%范圍內。本專利技術的另一個示例性方面涉及一種用于測量電氣系統中的電流的電流分流器。所述電流分流器包括電流端子對，其可與所述電氣系統串聯連接；以及所述電流端子之間的導電分流器部分，其上表面設有表面面積。所述電流分流器進一步包括檢測端子對，以及以機械方式連接到所述檢測端子對的電路板。所述電路板包括導電跡線，其表面面積覆蓋所述導電分流器部分的所述表面面積的約20%到約100%。本專利技術的又一個示例性方面涉及一種方法。所述方法包括提供電流分流器，所述電流分流器包括導電部分，所述導電部分的上表面設有寬度；對用來測量所述電流分流器的所述導電部分上的電壓的檢測元件進行大小調整，使所述檢測元件的寬度在所述電流分流器的所述導電部分的寬度的約20%到約100%的范圍內；以及將所述檢測元件放置在所述電流分流器的所述導電部分的所述上表面的至少一部分的上方。可對本專利技術的這些示例性方面作出各種變化和修改。參考以下具體實施方式和所附權利要求書可以更好地理解本專利技術的這些以及其他特征、方面和優點。附圖并入本說明書中并構成本說明書的一部分，展示了本專利技術的各個實施例，并與具體說明一起解釋本專利技術的原理。附圖說明本說明書參考附圖，針對所屬領域的一般技術人員，完整且可實現地揭示了本專利技術，包括其最佳模式，其中圖1提供現有技術中已知的示例性電流分流器的透視圖；圖2提供根據本專利技術的示例性實施例的示例性電流分流器的透視圖；以及圖3提供根據本專利技術的示例性方面的用于不同寬度的檢測元件的模擬數據的圖示；圖4是示例性太陽能電氣系統的方框圖；以及圖5是示例性風力電氣系統的方框圖。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電流分流器，包括：導電部分，其包括擁有寬度的上表面；以及檢測元件，其覆蓋所述導電部分的所述上表面；其中所述檢測元件覆蓋所述導電部分的至少一部分，而且所述檢測元件的寬度在所述導電部分的所述寬度的約20%到約100%的范圍內。

【技術特征摘要】
2011.09.19 US 13/2357951.一種電流分流器，包括導電部分，其包括擁有寬度的上表面；以及檢測元件，其覆蓋所述導電部分的所述上表面；其中所述檢測元件覆蓋所述導電部分的至少一部分，而且所述檢測元件的寬度在所述導電部分的所述寬度的約20%到約100%的范圍內。2.根據權利要求1所述的電流分流器，其中所述檢測元件的寬度在所述導電部分的所述寬度的約40%到約100%的范圍內。3.根據權利要求1所述的電流分流器，其中所述檢測元件的寬度為所述導電部分的所述寬度的約100%。4.根據權利要求1所述的電流分流器，其中所述電流分流器包括檢測端子對，所述檢測元件連接于所述檢測端子對之間。5.根據權利要求1所述的電流分流器，其中所述檢測元件包括設置在所述導電部分的所述上表面附近的寬導體。6.根據權利要求4所述的電流分流器，其中所述檢測元件設置在以機械方式連接到所述檢測端子對的電路板上。7.根據權利要求6所述的電流分流器，其中所述檢測元件包括位于所述電路板上的導電跡線。8.根據權利要求1所述的電流分流器，其中所述導電跡線連接到插頭連接件，所述插頭連接件可連接到電壓測量裝置。9.根據權利要求1所述的電流分流器，其中所述導電部分與所述檢測元件之間的耦合系數在約O. 7到約1. O的范圍內。10.一種用于測量可再生能源電氣系統中的電流的電流分流器，包括可與所述電氣系統串聯連接的電流端子對；所述電流端子之間的導電分流器部分，其包括具有表面面積的上表面；檢測端子對；以及以機械方式連接到所述檢測端子對的電路板；其中所述電路板包括導電跡線，所述導電跡線的表面面積在所述導電分流器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：RG瓦戈納，ME謝潑德，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：