在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下，大規(guī)模儲(chǔ)能電站建設(shè)進(jìn)入快車(chē)道。2023年7月1日起正式實(shí)施的儲(chǔ)能安全新國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》要求：儲(chǔ)能系統(tǒng)需具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、快速切斷、雙向能量管理等能力。國(guó)家能源局等部門(mén)于2025年4月聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能安全管理有關(guān)工作的通知》，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、落實(shí)安全管理責(zé)任等方面的工作。這意味著，電池管理系統(tǒng)（BMS）與雙向變流器（PCS）的協(xié)同，成為保障電站安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵。

什么是雙向變流器及其作用與特點(diǎn)

雙向變流器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的電力電子設(shè)備，可在交流電（AC）與直流電（DC）之間靈活切換，廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)及可再生能源領(lǐng)域。

在儲(chǔ)能電站中，雙向變流器（PCS，Power Conversion System）是電池與電網(wǎng)之間的核心設(shè)備。它通過(guò)功率半導(dǎo)體器件（如IGBT、MOSFET）的開(kāi)關(guān)控制，結(jié)合PWM調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)：

• 充電模式（?AC-DC整流模式）：將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)化為直流電，為電池組充電；
• 放電模式（DC-AC逆變模式?）：將電池直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸送至電網(wǎng)或供交流設(shè)備使用。

儲(chǔ)能設(shè)備系統(tǒng)拓?fù)鋱D

與單向逆變器不同，儲(chǔ)能PCS集成充放電管理功能，需要頻繁切換充放電模式，并在不同工況下保持穩(wěn)定運(yùn)行。這種雙向能量交互，對(duì)電流檢測(cè)的高精度、寬動(dòng)態(tài)范圍、快速響應(yīng)和抗干擾能力?提出了更高要求。若檢測(cè)延遲或精度不足，就可能造成電池過(guò)充過(guò)放、電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，甚至觸發(fā)系統(tǒng)級(jí)安全事故。

技術(shù)需求：電流檢測(cè)的高標(biāo)準(zhǔn)

在PCS和BMS協(xié)同場(chǎng)景下，電流傳感器需要滿足：

• 寬量程與高精度：既能監(jiān)測(cè)毫安級(jí)待機(jī)電流，又能覆蓋數(shù)百安培的充放電主回路。
• 寬帶寬與快速響應(yīng)：確保在毫秒級(jí)內(nèi)準(zhǔn)確捕捉電流突變。
• 電氣隔離與安全防護(hù)：避免高壓主回路對(duì)控制板產(chǎn)生干擾，保障設(shè)備及人員安全。?

行業(yè)方案對(duì)比

電流檢測(cè)是PCS中的關(guān)鍵技術(shù)之一，影響到系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性。常用的電流檢測(cè)技術(shù)包括電阻采樣和霍爾傳感器采樣。傳統(tǒng)電阻分流器雖具備高精度，但在高壓、大電流條件下易發(fā)熱，且安全隔離性能有限；而磁通門(mén)類(lèi)傳感器雖然精度高，但體積大、成本高，不利于系統(tǒng)集成。行業(yè)需要一種兼顧高性能與系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的解決方案。

芯森CR1V簡(jiǎn)介

芯森電子推出的CR1V系列電流傳感器一款高精度霍爾閉環(huán)傳感器：

特性

• 基于霍爾原理的閉環(huán)（補(bǔ)償）電流傳感器
• 原邊和副邊之間絕緣
• 原材料符合UL 94-V0
• 優(yōu)異的線性度
• 出色的精度
• 低溫漂
• 沒(méi)有插入損耗
• 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):

n IEC 60664-1: 2020

n IEC 61800-5-1: 2022

n IEC 62109-1: 2010

工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

• 交流變頻調(diào)速，伺服電機(jī)
• 不間斷電源 (UPS)
• 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的靜止式變流器
• 開(kāi)關(guān)電源 (SMPS)
• 電焊機(jī)電源
• 電池管理
• 風(fēng)能變頻器
• 測(cè)試和測(cè)量設(shè)備

從以上參數(shù)表格可看出CR1V可分別應(yīng)用部署在：

1. 應(yīng)用于雙向變流器（PCS）

核心需求：

• 精確測(cè)量雙向電流（充電/放電模式切換）。
• 高帶寬以跟蹤快速切換的電流波形。
• 高隔離電壓確保系統(tǒng)安全（儲(chǔ)能PCS通常涉及數(shù)百伏直流母線電壓）。

CR1V PB00 的匹配性：

雙向測(cè)量能力：

所有型號(hào)（CR1V6/15/25 PB00）的測(cè)量范圍均為±值（如 ±6A, ±15A, ±25A）。

輸出電壓公式Vout = 2.5 ± (0.625 * Ip / Im)明確支持正負(fù)電流輸出（2.5V 為中點(diǎn)）。

高動(dòng)態(tài)響應(yīng)：

跟蹤時(shí)間僅 1 μs（@90% Im, di/dt=50A/μs），帶寬 200 kHz，可準(zhǔn)確捕捉PCS高頻開(kāi)關(guān)電流。

安全隔離：

• 原副邊絕緣耐壓AC 2.5kV/50Hz/1min，瞬態(tài)耐壓 9kV。
• 爬電距離15.5mm，電氣間隙6.35mm，滿足600V 系統(tǒng)基本絕緣（IEC 61800-5-1, CAT III, PD2），可直接用于直流母線電流檢測(cè)。

應(yīng)用領(lǐng)域直接匹配：
規(guī)格書(shū)明確列出“電池管理”和“風(fēng)能變頻器”（拓?fù)渑c儲(chǔ)能PCS類(lèi)似），證明其設(shè)計(jì)針對(duì)此類(lèi)場(chǎng)景。

2. 應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)（BMS）

核心需求：

• 監(jiān)測(cè)電池充/放電電流（雙向）。
• 高精度測(cè)量（SOC估算依賴(lài)電流積分）
• 低溫漂保證全溫度范圍精度。

CR1V PB00 的匹配性：

高精度與低溫漂：

• 全量程精度±0.7%（不包含失調(diào)電壓）。
• 增益溫漂±0.05%/℃，失調(diào)電壓溫漂±0.05 mV/℃（-40℃~85℃），確保寬溫范圍內(nèi)電流測(cè)量穩(wěn)定。

雙向電流檢測(cè)：
同樣通過(guò)±Im范圍和輸出電壓公式支持充放電電流區(qū)分。

低插入損耗：
原邊電阻極?。▎卧褍H0.18 mΩ），幾乎不影響電池回路效率。

緊湊性與安全性：

質(zhì)量?jī)H10g，尺寸小巧，易于集成到電池模塊。

UL94-V0阻燃材料，符合電池系統(tǒng)安全要求。

結(jié)論

在政策高壓和市場(chǎng)擴(kuò)張的雙重驅(qū)動(dòng)下，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)PCS與BMS的協(xié)同提出了前所未有的挑戰(zhàn)。CRIV PB00 系列憑借其雙向測(cè)量、高精度、安全隔離及動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，是儲(chǔ)能電站中PCS和BMS電流檢測(cè)的理想選擇，為儲(chǔ)能電站的安全與高效運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。