[发明专利]塔式太阳能热发电系统的电流检测模块及电流检测方法

权利要求书

1.一种塔式太阳能热发电系统的电流检测模块，其特征在于，包括：

三路电流采样单元，用于能同时对三种不同或相同的大电流信号进行实时采样并输出小电流信号，所述大电流信号为配电柜输出的电流信号，所述小电流信号为将所述大电流信号按变比缩小后的电流信号；

转换单元，与所述三路电流采样单元电连接，用于将小电流信号转换成数字信号；

处理单元，与所述转换单元电连接，基于电路信息确定电流计算公式，并通过所述电流计算公式及数字信号进行计算得到电流值，所述电流值为所述电流检测模块最终检测的电流值，所述电路信息包括所述三路电流采样单元中的采样电阻值、变比值、采样电压通过增益放大N倍的量程值、电流值输入处理单元所对应的W位无符号数。

2.如权利要求1所述的电流检测模块，其特征在于，所述电流计算公式为：

I＝(I_rms-I₀)/2^W×U_max/R×B；

其中，I为待测信号的电流值；I_rms为输入处理单元的W位无符号数；I₀为待测电流值为0A时输入处理单元的W位无符号数；2^W为输入处理单元为满量程时的10进制输出编码；U_max为采样电压通过增益放大N倍时的电压量程值，R为采样电阻值，B为变比值。

3.如权利要求1所述的电流检测模块，其特征在于，所述三路电流采样单元分别固定三个不同变比的电流互感器，且相邻电流互感器之间互不影响，使得，通过三个不同变比的电流互感器能同时对三种不同或相同的大电流信号进行实时采样并输出小电流信号。

4.如权利要求3所述的电流检测模块，其特征在于，所述电流互感器包括环形磁芯和线圈，所述环形磁芯采用超微晶导磁材料制成，所述线圈采用漆包线，所述线圈精密绕制均匀分布在所述环形磁芯的圆周上，且绕制方式为交错绕制。

5.如权利要求3所述的电流检测模块，其特征在于，所述电流互感器集成有温度补偿电路和相位补偿电路，所述温度补偿电路用于减少所述线圈发热导致测量电压的变化，所述相位补偿电路用于补偿二次侧电流相位差。

6.如权利要求1所述的电流检测模块，其特征在于，所述转换单元包括：

滤波电路，用于对小电流信号进行滤波；

转换电路，用于对滤波后的电流信号转换成数字信号；

限流电路，设置于所述转换电路之前，用于限流保护，防止所测电流超过最大量程。

7.如权利要求6所述的电流检测模块，其特征在于，所述滤波电路包括：

低通滤波器，对电流信号进行低通滤波，以除去高频噪声；

高通滤波器，用于除去电流信号中的直流成分；

软件滤波，采集M次通过电流计算公式计算得到的电流值，计算M个电流值的平均电流值，将平均电流值与M个电流值一一比较，拟合出最接近实际的电流值。

8.如权利要求1所述的电流检测模块，其特征在于，还包括壳体，所述三路电流采样单元安装于所述壳体外部，所述转换单元和处理单元分别置于所述壳体内部，所述壳体采用特殊ABS材料制作，以使所述电流检测模块在-40℃-85℃环境中不会失去特性。

9.如权利要求8所述的电流检测模块，其特征在于，所述壳体的底部安装有导轨式卡槽。

10.如权利要求1-9任一项所述的电流检测模块的电流检测方法，其特征在于，包括步骤：

通过三路电流采样单元对检测的大电流信号进行实时采样并输出小电流信号，所述大电流信号为配电柜输出的电流信号，所述小电流信号为将所述大电流信号按变比缩小后的电流信号；

通过转换单元将小电流信号转换成数字信号；

通过处理单元基于电路信息确定电流计算公式，并通过所述电流计算公式及数字信号进行计算得到电流值，所述电流值为所述电流检测模块检测的电流值，所述电路信息包括所述三路电流采样单元中的采样电阻值、变比值、采样电压通过增益放大N倍的量程值、电流值输入处理单元所对应的W位无符号数。