Resumo: Este artigo analisa o princípio de funcionamento do sensor de corrente Hall e sua aplicação em sistemas de gerenciamento de baterias.
Palavras-chave: Sensor de corrente de efeito Hall, corrente de carga e descarga, sistema de gerenciamento de bateria
Fundo
Na maioria das fábricas, os gabinetes de baterias são utilizados para carregar várias baterias recém-montadas simultaneamente. São usados principalmente em usinas de energia, distribuidoras de energia e outros sistemas de corrente contínua (CC), salas de comunicação e estações base, subestações de energia ferroviária, indústrias químicas, armazenamento de energia, salas de UPS (Sistemas de Alimentação Ininterrupta) e outras aplicações que exigem energia de reserva. Em outras palavras, nesses casos, é possível utilizar carregadores de alta potência para carregar várias baterias simultaneamente. Projetados e fabricados especificamente para baterias de alta potência, esses gabinetes realizam testes de desempenho e ciclos de vida útil, sendo capazes de detectar baterias de níquel-cádmio, níquel-hidreto metálico, íon-lítio, polímero de lítio e outros tipos.
O painel de baterias não só mede e utiliza a corrente, tensão e potência trifásicas, como também monitora a corrente, a tensão e o fator de potência de múltiplos ramais. Simultaneamente, pode exibir a potência ativa acumulada e incremental, além de monitorar os parâmetros de operação do sistema. O painel de baterias também possui funções de gerenciamento de operação e segurança, o que melhora efetivamente a confiabilidade de todo o sistema de distribuição e reduz os riscos. Durante os processos de carga e descarga da bateria, existem requisitos rigorosos quanto à corrente de carga e descarga. Este artigo apresenta em detalhes a implementação do monitoramento da corrente de carga e descarga da bateria por meio do sensor de corrente Hall.
1. Princípio de funcionamento
O sensor de corrente Hall é baseado no efeito Hall de um sensor de campo magnético, sendo sensível a campos magnéticos, com estrutura simples, tamanho reduzido e características de resposta rápida. De acordo com o princípio, pode ser dividido em circuito aberto (direto) e circuito fechado (equilíbrio magnético). Com base na aplicação prática, o sensor de circuito aberto (direto) possui estrutura relativamente compacta, baixo consumo de energia e baixo custo, sendo amplamente utilizado em sistemas de monitoramento de baterias.
Princípio de funcionamento do sensor de corrente Hall em circuito aberto (direto): quando uma corrente de borda original IP flui através de um fio longo, um campo magnético é gerado ao redor do fio. A intensidade desse campo magnético é proporcional à corrente que o atravessa. O campo magnético se concentra no anel magnético e, através do elemento Hall no entreferro do anel magnético, mede e amplifica o sinal de saída. A tensão de saída Vs reflete com precisão a corrente de borda original IP. A tensão de saída nominal geralmente é de 5V.
2. Introdução do Produto
O sensor de corrente Hall é indicado principalmente para a conversão de sinais CA, CC, pulsos e outros sinais complexos com isolamento. Através do princípio do efeito Hall, o sinal transformado pode ser captado e recebido diretamente por dispositivos de aquisição de dados, como conversores AD, DSP, PLC e outros instrumentos secundários. Possui resposta rápida, ampla faixa de medição de corrente com alta precisão, capacidade de sobrecarga, boa linearidade e resistência a interferências. É adequado para monitoramento de corrente e aplicações em baterias, inversores de energia e sistemas de gerenciamento de energia solar, blindagem CC e acionamento de motores CC, galvanoplastia, soldagem, conversores de frequência, servocontrole de UPS e outros sistemas de aquisição e controle de sinais de corrente.
3. Aplicação
3.1 Cena
3.2 Função
1. Alta velocidade de resposta
2. Alta precisão de medição e sem perda de inserção
3. Volume pequeno, economiza mais espaço.
4. Deriva em baixas temperaturas
5. Forte capacidade anti-interferência
3.3 Foto do produto
3.4 Tabela de Produtos
Certificado 3.5
4. Conclusão
Como fonte de alimentação do sistema CC, a bateria é um equipamento crítico que exige manutenção diária padronizada, adequada, precisa e eficaz. O sensor de corrente Hall fornece uma base importante para a manutenção diária da bateria, monitorando o estado de carga e descarga, garantindo a operação confiável do conjunto de baterias e desempenhando um papel fundamental no monitoramento da mesma.
Referências:
[1] Manual de Projeto e Aplicação de Microrredes da Acrel Enterprise. Versão 2022.05
Data da publicação: 02 de maio de 2025