Résumé : Cet article analyse le principe de fonctionnement du capteur de courant à effet Hall et son application dans les systèmes de gestion de batteries.
Mots-clés : Capteur de courant à effet Hall, courant de charge et de décharge, système de gestion de batterie
Arrière-plan
Dans la plupart des usines, les armoires à batteries servent à charger simultanément plusieurs batteries neuves. Elles sont principalement utilisées dans les centrales électriques, les bureaux d'alimentation électrique et autres systèmes d'alimentation CC, les salles de communication et les stations de base, les sous-stations électriques ferroviaires, les industries financières, chimiques et de stockage d'énergie, ainsi que dans les salles UPS des entreprises et institutions pour d'autres applications nécessitant une alimentation de secours. En d'autres termes, elles permettent d'utiliser des chargeurs très puissants pour charger simultanément plusieurs batteries. Spécialement conçues et fabriquées pour les batteries de puissance, elles permettent des tests de performance et de durée de vie, et peuvent détecter les batteries nickel-cadmium, nickel-hydrure métallique, lithium-ion, lithium-polymère, etc.
L'armoire à batteries permet non seulement de mesurer et d'utiliser le courant, la tension et la puissance triphasés, mais aussi de surveiller le courant, la tension et le facteur de puissance de plusieurs branches. Elle affiche simultanément la puissance active cumulée et la puissance incrémentale, et contrôle les paramètres de fonctionnement du système. L'armoire à batteries assure également la gestion de l'exploitation et de la sécurité, ce qui améliore la fiabilité de l'ensemble du réseau de distribution et réduit les risques. Lors de la charge et de la décharge des batteries, les courants de charge et de décharge doivent respecter des exigences strictes. Cet article décrit en détail la mise en œuvre de la surveillance des courants de charge et de décharge des batteries à l'aide d'un capteur de courant à effet Hall.
1. Principe de fonctionnement
Le capteur de courant à effet Hall est basé sur l'effet Hall d'un capteur de champ magnétique. Sensible au champ magnétique, il présente une structure simple, une petite taille et une réponse rapide. Selon son principe, il peut être divisé en boucle ouverte (directe) et en boucle fermée (équilibre magnétique). D'un point de vue pratique, le capteur à boucle ouverte (directe) est relativement compact, consomme peu d'énergie et est peu coûteux. C'est pourquoi il est largement utilisé dans les systèmes de surveillance des batteries.
Principe de fonctionnement en boucle ouverte (ligne droite) d'un capteur de courant à effet Hall : lorsqu'un courant de bord IP circule dans un long fil conducteur, le champ magnétique qui l'entoure, proportionnel à l'intensité du courant, est concentré dans un anneau magnétique. La mesure et l'amplification de ce champ magnétique sont réalisées par un élément à effet Hall dans l'entrefer de cet anneau. La tension de sortie Vs reflète fidèlement le courant de bord IP. La tension de sortie nominale est généralement de 5 V.
2. Présentation du produit
Le capteur de courant à effet Hall est principalement adapté à la conversion d'isolation de signaux complexes, tels que les signaux alternatifs, continus et impulsionnels. Grâce au principe de l'effet Hall, le signal transformé peut être directement acquis et traité par un convertisseur analogique-numérique (CAN), un processeur de signal numérique (DSP), un automate programmable (PLC) ou un dispositif d'acquisition secondaire. Il offre un temps de réponse rapide, une large plage de mesure de courant de haute précision, une capacité de surcharge élevée, une bonne linéarité et une forte immunité aux interférences. Il convient à la surveillance du courant et aux applications de batteries, aux alimentations par onduleur et aux systèmes de gestion de l'énergie solaire, aux écrans et variateurs de vitesse pour moteurs à courant continu, aux applications de galvanoplastie et de soudage, aux convertisseurs de fréquence, aux servocommandes d'onduleurs et à l'acquisition et au contrôle du signal de courant dans d'autres systèmes.
3. Application
3.1 Scène
3.2 Fonction
1. Temps de réponse rapide
2. Haute précision de mesure et absence de perte d'insertion
3. Faible encombrement, gain de place.
4. Dérive à basse température
5. Forte capacité anti-interférences
3.3 Photo du produit
3.4 Tableau des produits
Certificat 3.5
4. Conclusion
En tant qu'élément d'alimentation du système à courant continu, la batterie est un composant essentiel qui nécessite une maintenance quotidienne standardisée, raisonnable, pratique et efficace. Le capteur de courant à effet Hall constitue un élément fondamental de cette maintenance : en surveillant l'état de charge et de décharge de la batterie, il garantit le bon fonctionnement du pack batterie et joue un rôle crucial dans sa surveillance.
Références :
[1] Manuel de conception et d'application des microréseaux d'entreprise Acrel. Version 2022.05
Date de publication : 2 mai 2025