800V超充电流检测技术探讨——芯森(CHIPSENSE)电子HR1M H00电流传感器应用分析

描述

当一辆支持800V高压快充的电动车接入800V超充电桩时,瞬间产生的冲击电流可能导致劣质传感器失效。充电枪过热熔毁、高压击穿起火……这些触目惊心的安全事故背后,往往隐藏着一个容易被忽视的部件——电流传感器。本文试图从技术角度,探讨芯森(CHIPSENSE)电子高精度电流传感器HR1M H00系列如何挑战这一问题。

 

 

一、超充系统电流监测的难点分析

800V高压平台下持续500A+电流(峰值超1000A)对电流传感器提出了四大技术要求:

1. 高精度动态响应  

小电流检测需要高精度传感器,但响应速度慢;大电流检测容易受到电磁干扰导致数据波动,形成精度与响应速度的矛盾,电流传感器的设计需要平衡这一矛盾。 

2. 强绝缘可靠性  

   - 800V系统瞬态浪涌电压超3000V,需耐受7kV以上脉冲电压;  

   - 爬电距离需>5mm且具备UL94-V0阻燃认证,防止高温熔融风险。

3. 极端温度稳定性  

   母排工作温度达100℃,容易造成温漂,影响电流测量的准确和稳定。

  1. 量程覆盖不足

传统电流传感器要么只能覆盖小电流,要么仅覆盖大电流,难以实现1A-500A全量程兼容,容易导致检测盲区。

二、HR1M H00系列方案的技术实现解析

(1)核心性能保障

参数

HR1M 500 H00指标

工程应用意义

理论增益

0.032mA/A

500A满量程输出16mA

线性误差

≤±1% % of IPN

500A电流检测偏差<±5A

响应时间

150ms(典型值)

过流保护动作时间<200ms

频带宽度(-1dB)

20~6kHz

捕捉充电机IGBT开关谐波

注:真有效值输出(4-20mA)避免交流畸变导致的测量失真

电流传感

 

(2)绝缘安全设计

电气间隙:7.2mm ── 满足300V CAT III PD2(EN 61010-1)  

瞬态耐压:7.3kV(1.2/50μs) ── 超800V系统要求2.4倍余量  

材料认证:UL94-V0阻燃外壳 ── 母排100℃时无熔融风险

(3)环境适应性

  • -40℃~85℃工作温域
  • 温漂补偿:失调电流温漂±4μA/K
  • 全密封结构防尘防潮(IP67非标实现,需外防护)

(4)全量程电流检测

HR1M H00系列可选型号有HR1M 100 H00~HR1M 500 H00,额定电流覆盖100~500A,电流测量峰值从±600~±1800A,可满足现今市面上超充系统的全量兼容要求。

电流传感

三、超充系统部署关键要点

1. 选型计算  

   峰值电流1800A → 选HR1M 500 H00  

   测量电阻≤300Ω(P3:Ru(max)=300Ω)

2. 安全安装规范  

   - 力矩控制:M5螺钉2.1N·m±10% 

   - 安全间距:原/副边布线间距>15mm(基于7.2mm爬电距离2倍冗余)  

   - 严禁带电操作

 

  1. 电路保护逻辑  

传感器输出 → 控制单元 → 继电器动作  

│ 4-20mA │ 阈值判定 │ 响应时间<200ms  

 

 四、实测数据与优化方向

深圳某800V充电桩厂商测试报告:

工况

传统传感器

HR1M 500 H00

500A持续30min

±8.2A误差

±4.3A误差

1000A冲击

输出饱和

正常响应

待优化项:  

- 6000Hz带宽对SiC高频开关纹波捕获不足(下一代需>10kHz)

- 无原生CAN通信需外加转换模块

综上所述,HR1M H00凭借其高精度、高稳定性等核心优势,为超充系统安全问题提供了有效解决方案。随着新能源汽车市场的持续扩张和充电技术的迭代升级,HR1M H00的应用前景值得期待。

(免责声明:本文基于公开资料撰写,旨在信息分享,不构成任何投资或应用建议。具体产品选型请参考官方文档或咨询专业人士。)

 

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