截至2025年上半年,中国光伏累计装机已突破1000GW,迈入太瓦时代。新增装机同比虽有所增多,但进入6月后新增装机增速放缓,有专家预测,未来市场可能由爆发式增长向稳定式发展,行业重心也从“抢装”转向“精管”——即通过精细化运维,把每一度电“抠”出来。
在SNEC 2025光伏展上,多家逆变器与监控厂商不约而同强调一个方向:组串级电流监测。
为什么?因为实测数据显示:仅因局部遮挡、组件衰减或接线松动,单个组串的发电损失可达15%~30%,而若无独立监测,这类问题往往被“平均值”掩盖,长期“带病运行”。
在组串式光伏系统中,光伏组串汇流箱将多路光伏组串的输出并联汇流后,接入逆变器,其核心功能包括:
汇流:将多路组串电流汇总输出。
监测:实时监测每一路组串的电压、电流等参数。
保护:提供防雷、过流、绝缘监测等保护功能。
通信:将监测数据上传至监控系统或云端平台。
其中监测方面,对每一路组串电流进行精确、实时的监测是帮助运维人员快速发现异常(如组串被遮挡、出现热斑、性能衰减、接线故障等)的有效手段。
而在这里,可以采用高性价比、高可靠性的国产电流传感器,在16路或24路汇流箱中,每路组串的正极输出铜箔均串联一个电流传感器。所有传感器的输出信号(VOUT)被接入多通道ADC,由MCU实时采集各路的电流数据,实现对每串电流的独立、同步监控。MCU持续比较所有组串的电流值。例如,在相同光照环境下,若某一路电流(如I₃)显著低于其他串,系统立即判定该组串存在遮挡、热斑或接线故障。也可以根据历史记录数据,如发现性能衰减过快的组串,提前预警运维。还可以为电流设置上限和下限,传感器检测到某串组超出范围立即报警。运维平台接收到这些信息后推送给运维人员。这一过程将故障定位从“整个电站”缩小到“具体某一串”,极大提升运维效率。
以芯森AN3V系列开环霍尔电流传感器为例。该传感器是芯森电子自主研发的自动化生产设备生产,具有高可靠性和一致性。
适用型号:AN3V 80 PB55 ~ AN3V 200 PB55覆盖主流组串电流场景
核心能力:
±1%高精度和±0.5%低非线性误差,可以清晰分辨出因遮挡、灰尘、衰减造成的微小电流变化,如正常组串电流是10A,异常组串可能是8A或者更低,拥有±1%精度的电流传感器则可以捕捉到这种变化。
测量范围达±200A~±375A,适配不同光照与温度下的电流波动。
+5V供电,低功耗(典型6.5mA),原边直通铜排(紫铜镀锡材料)的电阻极低(0.21 mΩ)几乎没有插入损耗,不会因为测量而降低组串的输出效率。
4.3kV AC隔离耐压1min,电气间隙和爬电距离均>8mm,符合IEC 61800-5-1和IEC 62109-1标准(光伏逆变器安全标准),能为系统提供可靠的加强绝缘保障。这是其在汇流箱中应用的前提条件。
-40℃~105℃宽温工作,能承受严寒和箱体内的高温,TCG ±1.6%低温漂,保证长期稳定、精准测量工作,适应高原、沙漠、沿海等复杂气候。
案例分享:
某西北100MW地面电站,在夏季例行巡检中发现整体发电效率偏低。通过在汇流箱加装AN3V传感器后,后台系统发现第12区第5汇流箱中,第2组串电流持续低于均值25%。
现场排查:连接器氧化导致接触电阻增大。
处理后:该组串输出恢复至正常水平,整站月发电量提升约0.8%——看似微小,但对百兆瓦级电站,意味着每月多发数万度电。
注意事项:
✔ 选型:根据组串最大短路电流(Isc)×1.25安全系数,选择IPM范围,如Isc=12A,则需IPM≥15A,对应AN3V 80 PB55完全覆盖;
✔ 安装:原边母排需按箭头方向连接,确保输出极性正确;
✔ 系统集成:VOUT为差分输出(±2V),建议搭配隔离ADC或运放接入监控系统;
✔ 环境适应:爬电距离>8mm,满足600V加强绝缘要求(IEC 61800-5-1),适合高海拔/高湿地区。
结语
像AN3V系列这样优秀的国产传感器凭借SMT焊接集成、精准测量、安全隔离等特点,完美契合智能汇流箱对多路电流监测、高效运维及高可靠性的核心需求,为光伏电站的提效降本和安全提供关键技术支持。
当然,光伏电站的运维,不是靠某个神奇器件,而是靠可采集的数据 + 可执行的流程 + 可落地的工具。