电流分流器及其检测的方法技术

本发明专利技术揭示一种用于改进电气系统（例如可再生能源电气系统）中的电流分流器检测的设备和方法。符合本发明专利技术各方面的电流分流器包括放置成与电气系统串联的导电部分。所述电流分流器包括检测元件，用于测量所述电流分流器的所述导电部分上的电压。相对于所述分流器的所述导电部分的宽度而言，所述检测元件具有较大宽度。所述检测元件的所述较大宽度提供改良的电流分流器检测，从而可在较大频率范围内进行更准确的电压（以及电流）测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及一种用于测量电气系统中，例如，可再生能源配电系统中的电流的电流分流器。具体而言，本专利技术涉及一种用于在较大频率范围内进行改良的电流分流器检测的设备和方法。
技术介绍
电流分流器已用来测量太阳能电气系统以及风力电气系统等电气系统中的高电流。典型的电流分流器包括低值电阻器的电当量(electrical equivalent),其放置成与电气系统串联，以便所有待测量的电流流过电流分流器。分流电阻通常尽可能低，这样，使用电流分流器便不会影响或改变电路特性。测量电流分流器上的电压降，以确定流过所述分流器的电流。许多电流分流器为矩形，具有分开的电流连接件和电压检测连接件。相对于电流分流器而言，检测元件的宽度较窄，所述检测元件常常连接于电压检测连接件之间，用于测量电流分流器上的电压。典型的检测元件可包括狭窄导线/导体或电路板迹线(trace )，其连接到电压测量装置，用于测量电流分流器上的电压。例如，图1所示为用于高电流应用的示例性已知的电流分流器100。电流分流器100包括高电流端子110，其可通过端子连接件112与负载串联连接。电流分流器100包括分流器部分120，其具有已知高精度的电阻。电流分流器100进一步包括一对分开的检测端子125，用以测量电流分流器100上的电压。包括设置在电路板(circuit card) 135上的狭窄迹线的检测元件130连接于检测端子125之间。检测元件130连接到插头连接件140，该插头连接件用于连接到合适的电压测量装置。如图1所示，相对于电流分流器100而言，检测元件130的宽度较窄。处于低频率时，由狭窄的检测元件，例如，电路板上的狭窄导线/导体或狭窄迹线，测量的检测电压取决于流过电流分流器的电流。然而，处于较高频率时，集肤效应产生的涡流会导致电流分流器上的电流分布不均。具体而言，随着流过电流分流器的电流频率增加，与电流分流器的中间或中心相比，会有更大一部分电流流过电流分流器的边缘。这种情况会导致电流分流器边缘上的电压降不同于电流分流器中心上的电压降。导线/导体或狭窄迹线等狭窄检测元件通常仅说明电流分流器的一部分上的电压降。例如，图1所示的狭窄检测元件130测量主要由流过电流分流器100中间的电流引起的电压降。由于处于较高频率时，电流分流器100上的电流分布会发生变化，因此由狭窄检测元件，例如，狭窄检测元件130进行的测量可能并不准确。因此，需要一种用于改良的电流分流器检测的设备和方法，从而在更大的频率范围内进行更准确地检测。
技术实现思路
以下说明书将部分阐明本专利技术的各方面和优点，或者，这些方面和优点在说明书中可能是显而易见的，或者通过实践本专利技术能够推导出。本专利技术的一个示例性方面涉及一种电流分流器。所述电流分流器包括导电部分，其上表面设有宽度；以及检测元件，其覆盖所述导电部分的所述上表面。所述检测元件覆盖所述导电部分的至少一部分，而且所述检测元件的宽度在所述导电部分的宽度的约20%到约100%范围内。本专利技术的另一个示例性方面涉及一种用于测量电气系统中的电流的电流分流器。所述电流分流器包括电流端子对，其可与所述电气系统串联连接；以及所述电流端子之间的导电分流器部分，其上表面设有表面面积。所述电流分流器进一步包括检测端子对，以及以机械方式连接到所述检测端子对的电路板。所述电路板包括导电迹线，其表面面积覆盖所述导电分流器部分的所述表面面积的约20%到约100%。本专利技术的又一个示例性方面涉及一种方法。所述方法包括提供电流分流器，所述电流分流器包括导电部分，所述导电部分的上表面设有宽度；对用来测量所述电流分流器的所述导电部分上的电压的检测元件进行大小调整，使所述检测元件的宽度在所述电流分流器的所述导电部分的宽度的约20%到约100%的范围内；以及将所述检测元件放置在所述电流分流器的所述导电部分的所述上表面的至少一部分的上方。可对本专利技术的这些示例性方面作出各种变化和修改。参考以下具体实施方式和所附权利要求书可以更好地理解本专利技术的这些以及其他特征、方面和优点。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，展示了本专利技术的各个实施例，并与具体说明一起解释本专利技术的原理。附图说明本说明书参考附图，针对所属领域的一般技术人员，完整且可实现地揭示了本专利技术，包括其最佳模式，其中图1提供现有技术中已知的示例性电流分流器的透视图；图2提供根据本专利技术的示例性实施例的示例性电流分流器的透视图；以及图3提供根据本专利技术的示例性方面的用于不同宽度的检测元件的模拟数据的图示；图4是示例性太阳能电气系统的方框图；以及图5是示例性风力电气系统的方框图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流分流器，包括：导电部分，其包括拥有宽度的上表面；以及检测元件，其覆盖所述导电部分的所述上表面；其中所述检测元件覆盖所述导电部分的至少一部分，而且所述检测元件的宽度在所述导电部分的所述宽度的约20%到约100%的范围内。

【技术特征摘要】
2011.09.19 US 13/2357951.一种电流分流器，包括导电部分，其包括拥有宽度的上表面；以及检测元件，其覆盖所述导电部分的所述上表面；其中所述检测元件覆盖所述导电部分的至少一部分，而且所述检测元件的宽度在所述导电部分的所述宽度的约20%到约100%的范围内。2.根据权利要求1所述的电流分流器，其中所述检测元件的宽度在所述导电部分的所述宽度的约40%到约100%的范围内。3.根据权利要求1所述的电流分流器，其中所述检测元件的宽度为所述导电部分的所述宽度的约100%。4.根据权利要求1所述的电流分流器，其中所述电流分流器包括检测端子对，所述检测元件连接于所述检测端子对之间。5.根据权利要求1所述的电流分流器，其中所述检测元件包括设置在所述导电部分的所述上表面附近的宽导体。6.根据权利要求4所述的电流分流器，其中所述检测元件设置在以机械方式连接到所述检测端子对的电路板上。7.根据权利要求6所述的电流分流器，其中所述检测元件包括位于所述电路板上的导电迹线。8.根据权利要求1所述的电流分流器，其中所述导电迹线连接到插头连接件，所述插头连接件可连接到电压测量装置。9.根据权利要求1所述的电流分流器，其中所述导电部分与所述检测元件之间的耦合系数在约O. 7到约1. O的范围内。10.一种用于测量可再生能源电气系统中的电流的电流分流器，包括可与所述电气系统串联连接的电流端子对；所述电流端子之间的导电分流器部分，其包括具有表面面积的上表面；检测端子对；以及以机械方式连接到所述检测端子对的电路板；其中所述电路板包括导电迹线，所述导电迹线的表面面积在所述导电分流器...

【专利技术属性】
技术研发人员：RG瓦戈纳，ME谢泼德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：