KOKT059 April   2024 AMC131M03 , AMC3302 , TMCS1126

 

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    2.     EV 충전 및 태양광 애플리케이션의 효율성 및 전력 변환
    3.     계측
    4.     전력 게이트의 정확한 제어
    5.     결론
    6.     추가 리소스

Alex Smith와 Cierra Cowley

우리 사회는 매일 전기 그리드에 의존하므로 그리드의 모니터링과 유지 관리는 일상적인 신뢰성을 보장하기 위해 매우 중요합니다. 더 많은 사람들이 비재생 에너지원에서 재생 에너지원으로 전환함에 따라 그리드의 일상적인 공급과 수요가 변화하고 있으므로 변화하는 수요를 관리해야 합니다.

홀 기반 또는 션트 기반 감지를 통해 종종 가능한 절연 전류 감지는 그리드에서 공급되거나 끌어오는 전류를 안전하고 정확하게 측정하여 전기 그리드를 관리하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 전기 자동차(EV) 충전 및 태양광 시스템에서 고전압 과도 전압으로부터 저전압 회로 제어를 보호하기 위해서는 절연이 필요합니다.

그림 1에서는 EV 충전 및 태양광 애플리케이션의 전류 감지를 보여줍니다. 이러한 애플리케이션에서 전류 감지는 전력 게이트의 효율성, 계측 및 제어에 중요한 역할을 합니다. 이 문서에서는 EV 충전기 및 태양 에너지 시스템에서 정확하고 안전한 전류 감지를 제공하는 방법에 대해 설명합니다.

 EV 충전 및 태양광에서 전류의 예그림 1 EV 충전 및 태양광에서 전류의 예

EV 충전 및 태양광 애플리케이션의 효율성 및 전력 변환

DC 고속 충전기와 태양광 인버터는 유사한 주 전력 변환 기본 요소를 공유합니다. DC 고속 충전기는 AC 전력을 그리드에서 DC 전원으로 변환하여 EV의 배터리를 충전합니다. 태양광 패널은 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 그리드에 전력을 연결하고 공급합니다.

EV 충전에서 기본 DC 고속 충전기가 "공통 커플링 지점"이라고 알려진 그리드에 연결됩니다. 다음 역률 보정 단계에서 잡음이 그리드로 다시 커플링되는 것을 방지하는 전자기 간섭 필터는 공통 커플링 지점을 바로 따라 측정 정확도를 유지합니다. 이러한 정확성으로 AC-DC 변환의 효율성을 달성할 수 있습니다.

태양광 패널은 EV 충전기와 유사하게 그리드에 연결됩니다. 태양 전지판은 패널에 있는 햇빛에 대한 접근 및 수신하는 자외선의 양에 따라 변동하는 DC 전압을 생성합니다. 그러면 태양광 인버터는 DC 전력을 AC 전력으로 변환하며, 이 전력은 공통 커플링 지점에서 AC 전기 그리드에 다시 통합할 수 있습니다. 여기서 절연 전류 측정은 태양광 인버터의 출력 전력이 그리드와 일치하기 위해 정확해야 합니다.

계측

정확한 전류 측정은 정확한 측정 및 청구에 필요합니다. 일반적인 커플링의 지점에서 계측은 전류 감지를 사용하여 DC 고속 충전기가 끌어오는 에너지를 추적할 수 있습니다. DC 고속 충전기의 상태를 추적하면 유지 관리 요구 사항을 파악하고 최종 사용자에게 적절한 청구 금액을 확인할 수 있습니다.

태양광 패널의 경우, 계측 표준이 일반적인 커플링 지점을 모니터링하여 재생 가능한 에너지를 그리드로 반환합니다. 수명 기간 동안의 높은 정확도는 시간에 따른 전류 요구량의 사소한 변화를 추적하기 위해 필요합니다. 따라서 설계자는 개방형 루프 기술의 정확도가 시간에 따라 드리프트될 수 있고 션트 기반의 수명 드리프트가 없기 때문에 AMC131M03과 같은 절연 션트 기반 전류 센서를 사용하는 것이 좋습니다. 션트 기반 전류 감지 기술은 시스템 수명 기간 동안 성능이 저하되는 것을 방지합니다.

전력 게이트의 정확한 제어

홀 기반 전류 감지는 절연 전류 센서의 또 다른 형태입니다. 홀 기반 전류 감지는 전력 변환 단계에서 전력 게이트의 정밀한 스위칭을 제어하는 데 사용되는 전류를 감지할 수 있습니다. 전력 변환 단계에서 10비트 정확도는 종종 수용 가능합니다. 전류의 크기는 크며 전체 범위에서 정확도가 높지 않기 때문입니다. 따라서 TMCS1126 전류 센서와 같은 홀 기반 기술은 사용 편의성과 저렴한 비용으로 널리 사용됩니다.

DC 고속 충전기의 출력에서 차량 연결에는 션트 기반 전류 측정 기능이 제공되는 경우가 많습니다. 차량 배터리가 안전하게 충전되도록 하기 위한 높은 정확도가 우선 순위를 가집니다. 또는 태양광 인버터의 입력에서는 AMC3302 절연 증폭기를 사용한 정밀 션트 기반 전류 감지가 최대 전력 생산을 달성하기 위해 대량 전력 지점 전송 알고리즘에 사용되는 경우가 많습니다.

결론

전류 감지는 재생 가능 에너지의 미래를 추진할 뿐만 아니라 그리드의 적절하고 안전한 관리를 가능하게 하는 중요한 보호 기능을 제공합니다. 전기차와 재생 에너지가 증가하면서 DC 고속 충전소 및 태양열 패널에 추가 투자를 할 것입니다. EV 충전과 태양광 애플리케이션 모두에서 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 션트 및 홀 기반 절연 전류 감지가 필수적입니다.

추가 리소스