交直流大電流源典型應用

隨著我國新能源產業的發展，已涌現了越來越多的大電流測試需求。在電動汽車、光伏逆變器、儲能系統等領域，由于系統功率等級不斷提升，已出現了高達數千安培、甚至上萬安培大電流的精密測量需求，比如四驅雙電機的高性能新能源汽車，其電池包峰值電流已可達到1200 A~1500 A，在軌道交通領域，電流甚至達到10kA級。因此建設交直流大電流計量技術能力，實現交直流傳感器、直流比例標準、互感器、直流分流器等大電流測量設備的校準溯源，是新能源產業發展的重要保障，也是計量促進新質生產力的重要體現。

接下來，本文將為大家分享一個 10kA 的交直流大電流測試應用案例。

天恒測控交直流大電流測試系統，由交直流電流源、傳感器測試工裝、測控臺等組成。可程控輸出 (0.2 A~10 kA) 的交直流電流，適用于校準高精度的電流傳感器或直流分流器。為高等級計量實驗室建立高精度的電流、電阻量傳體系提供技術保證。

系統采用模塊化設計，可靈活輸出不同規格電流，直流電流準確度達0.015%，交流電流準確度達 0.03%，無需外置標準互感器，即可完成對 0.05 級及以下直流電流互感器和傳感器、0.1 級及以下交流電流互感器和傳感器的校準。

一機多用：支持電流傳感器、電流互感器、電流變送器、鉗形表、標準電阻、穿心電流表、直流分流器等測試。

檢測效率高：交直流一體，僅需在上位機軟件上操作切換，無需重新接線。

負載能力強：滿足寬頻大電流負載應用場景需求

經濟效益高：一套系統可完成多場景大電流測試需求，且系統大電流源采用模塊化設計，可靈活升級擴容。

模塊化設計

大電流源采用模塊化設計工藝，各個模塊之間相互獨立、互不干擾。單個模塊進行維修時，無需對整體進行拆裝和檢測，提高維護效率。

天恒方案通過系統結構、工藝改善和對信號的精準反饋調節，解決多組電流輸出單元的頻率和相位的同步問題。

寬頻大電流輸出技術

常規數字功放，其固有的諧波分量大、信號失真大及開關噪聲頻譜極寬的特點，會直接影響高精度的測量結果；天恒方案選用甲乙類線性功放，在解決電流輸出回路的電阻匹配問題的同時，降低輸出回路的自感和互感影響。

對于輸出變壓器，大電流輸出時，其回路感抗大，使得大電流不能輸出到被檢單元。若采用單組功放模塊與輸出變壓器直接連接輸出，其工藝及散熱均難以支持。天恒方案采用多組寬頻電流輸出單元并聯，每組單元包括功放器及變壓器模塊對應不同量程的放大需求，以達到寬頻大電流輸出目的。

負載補償技術

寬頻大電流的電流輸出回路負載阻抗會呈現阻性、感性和容性，而隨著輸出頻率的提高，感性阻抗對輸出負載的影響越大。天恒方案設計了電容電感輸出補償網絡，以適應不同頻率條件下，對電流輸出的補償，以提高系統整體的負載能力。

補償電容與電感為串聯狀態，當串聯諧振時，系統的等效阻抗最小，但補償的電容值不可能是完全線性可調的。天恒方案通過并盡可能多地在主要使用頻率點下設置響應的補償電容，減小其負載影響，且補償模塊可通過開關控制，由操作人員選擇是否使用。

為保證其準確性，針對大電流源設計了專用溯源方案。

天恒交直流大電流源產品系列方案介紹

針對kA以上大電流的測試，天恒測控研發了直流大電流源、交流大電流源及交直流一體大電流源全系列解決方案，以滿足多元化應用需求。