光伏逆变器的“精准之心”——芯森电子AN3V电流传感器，如何助力每一缕阳光高效发电？

众所周知“双碳”是指“碳达峰”和“碳中和”，在“双碳”战略中，我国的光伏发电发挥着主力军作用。据国家能源局数据显示，今年上半年，全国可再生能源新增装机2.68亿千瓦，其中太阳能发电新增2.12亿千瓦，其它水电、风电、生物质发电仅占零头。光伏发电发展快其主要原因是成本低、技术成熟、适用广泛，运维简单等，本文主要谈论电流传感器在光伏逆变器应用中，如何助力MPTT提高光伏发电效率。

光伏逆变器简述

阳能交流发电系统是由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成。逆变器在光伏发电系统中的核心作用是将光伏板产生的直流电转换为符合电网或负载所需的交流电，并确保系统平稳运行以及提升发电效率。其核心功能有：

电能转换：将光伏电池板产生的直流电（DC）转换为交流电（AC），满足电网或用电设备的需求。

最大功率跟踪（MPPT）：动态调整光伏组件的工作点，确保各组件同时处于最佳功率输出状态，最大化系统效率。

?电网交互与保护：监测电网状态，自动调节输出功率以适应电网变化；在故障时断开连接，保障系统安全。

系统优化与维护：通过智能算法优化光伏组件性能，延长设备寿命并降低维护成本。

光伏逆变器中电流检测的核心作用

在光伏逆变器中，电流检测是保障系统安全以及高效运行的核心环节，直接影响系统的安全性、效率和稳定性。

在安全方面，通过实时监测逆变器的输入/输出电流，识别到过流、短路等异常立即触发保护机制（可采用断开器IGBT或继电器），防止逆变器损坏或火灾风险；

在优化系统发电方面，主要两个核心应用：

1、MPPT，逆变器整合最大功率点跟踪（MPPT）技术从太阳能板获取最大可能的功率，MPPT通过电流检测实时采集光伏阵列的电流数据与霍尔电压传感器配合，提供完整的 IV（电流-电压）特性数据，调整工作点，确保光伏板在最大功率点上运行，从而提高发电效率；

2、功率因数校正（PFC），在并网逆变器中，通过检测交流电流，调整输出波形，使其与电网电压同相位，提高功率因数，减少无功损耗。

保证电能质量，谐波抑制：检测输出电流中的谐波成分，通过控制算法（如PWM）调整逆变器开关状态，减少谐波注入电网，符合并网标准（如IEEE 1547）。

除以上常见功能外，电流检测还可以为逆变器提供故障诊断和数据监控以及远程管理等功能：长期电流数据可用于分析组件（如IGBT、电容）的老化趋势，提前预警潜在故障；通过电流波形异常（如不平衡、毛刺）快速定位故障模块，缩短维修时间；将电流数据上传至监控系统，帮助运维人员远程监控逆变器运行状态，优化能源管理，结合电压数据，计算系统效率，为能源优化提供依据。

逆变器电流检测方案对比

霍尔电流传感器选型可以采用芯森电子的AN3V PB55系列,该器件小巧，长宽高仅为22.2*17.09*12.4mm，原边电流排采用紫铜镀锡，很方便焊接到线路板上。其尺寸：

典型电路应用图：

霍尔电流传感器在光伏逆变器中的典型应用图

AN3V PB55简介

AN3V是芯森电子自主研发的开环霍尔电流传感器产品系列，旨在满足电源、光伏、储能等领域对电流测量的高可靠性、高一致性需求。该系列材料、结构、设计等多方面进行了升级与优化，同时兼具高性价比，是国产替代的高品质选择。

AN3V系列新品主要包括AN3V PB35/PB55多个型号，额定测量范围覆盖80A至200A。不仅保证了测量精度，还大幅提升了动态测量范围，可靠性提升，线性度优异。

产品特性：

基于霍尔原理的开环电流传感器

原边和副边之间绝缘

原材料符合UL 94-V0

没有插入损耗

供电电压：+3.3V

高度h=8.7mm

执行标准:

IEC 60664-1:2020

IEC 61800-5-1:2022

IEC 62109-1:2010

参数特点：

电压输出

供电：+5V/3.3V

额定量程：±80~200A

测量范围：±80~375A

工作范围：-40~105°C

典型精度：1%

响应时间：5μs

绝缘耐压：3kV

带宽：250kHz

线性度：5%