Automatik-Laderelais

Was ist ein automatisches Laderelais?

Ein automatisches Laderelais ist eine Art von Relais, das zur automatischen Steuerung des Ladevorgangs verwendet wird, in der Regel in Elektrofahrzeugen oder anderen Geräten, die automatisch geladen werden müssen. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Ladestromkreis automatisch zu unterbrechen, wenn die Batterie voll aufgeladen ist, um eine Überladung zu verhindern und so die Batterie zu schützen und ihre Lebensdauer zu verlängern.
Relais (englischer Name: relay) ist eine Art elektrisches Steuergerät, das die Änderung der Eingangsgröße (Erregungsgröße) zum Erreichen der festgelegten Anforderungen im elektrischen Ausgangsstromkreis bewirkt, damit die gesteuerte Größe in einer Art elektrischem Gerät eine vorbestimmte Schrittänderung erfährt.Es besteht eine interaktive Beziehung zwischen dem Steuersystem (auch Eingangskreis genannt) und dem gesteuerten System (auch Ausgangskreis genannt). Er wird in der Regel in automatisierten Steuerkreisen eingesetzt und ist eine Art "automatischer Schalter", der den Betrieb von großen Strömen mit kleinen Strömen steuert. Daher spielt er die Rolle der automatischen Einstellung, des Sicherheitsschutzes und eines Umwandlungskreises in der Schaltung.

Arten von automatischen Laderelais

Zu den wichtigsten Arten von automatischen Ladungsrelais gehören elektromagnetische Relais, Thermorelais, Zeitrelais und Drehzahlrelais. Diese Relais werden nach ihrem Wirkprinzip, ihren strukturellen Merkmalen und der Art der Last unterschieden.

1. elektromagnetisches Relais

Elektromagnetische Relais sind die häufigste Art von Relais, die das Ein- und Ausschalten eines Stromkreises durch elektromagnetische Effekte steuern.Wenn die Spule erregt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld, das den Eisenkern anzieht, wodurch sich die Kontakte schließen oder öffnen und so die Steuerung des Stromkreises realisiert wird.
Hauptfunktionen: Der Steuerkreis und der Lastkreis sind vollständig isoliert, um die Sicherheit zu verbessern, können Hochstrom- oder Hochspannungskreise steuern, haben eine einfache mechanische Struktur und eine lange Lebensdauer.Wenn Sie den Typ auswählen müssen, müssen Sie die Spannung, den Strom, den Kontakttyp und andere Parameter berücksichtigen, um die beste Leistung zu gewährleisten.

2. thermisches Relais

Das Thermorelais ist ein häufig verwendetes elektrisches Schutzgerät, das hauptsächlich dazu dient, die Beschädigung von Motoren oder elektrischen Geräten durch Überlast zu verhindern.Wenn der Strom im Stromkreis den eingestellten Wert überschreitet, erwärmt sich das Thermoelement und verbiegt und verformt das Bimetall, was den mechanischen Mechanismus auslöst, um den Stromkreis zu unterbrechen und die Sicherheit der Geräte zu gewährleisten.
Hauptfunktion: präziser Überlastschutz, einfache und zuverlässige Struktur mit starker Anti-Interferenz-Fähigkeit.Der Aktionsstrom kann entsprechend der Nachfrage der Ausrüstung eingestellt werden, nicht direkt den Hauptstromkreis abschneiden, nur die Schützspule steuern, hohe Sicherheit.

3. das Zeitrelais

Das Zeitrelais ist eine Art Steuergerät mit Zeitverzögerungsfunktion, das den Stromkreis nach einer bestimmten Zeit automatisch ein- oder ausschalten kann. Es wird häufig in Automatisierungssystemen eingesetzt, die eine präzise Zeitsteuerung erfordern.
Hauptfunktion: präzise Steuerung für unterschiedliche Anforderungen. Kann mit Schützen, SPS usw. kombiniert werden, um eine komplexe Zeitsteuerung, elektronische Hochpräzision und die Anpassung an verschiedene Umgebungen zu realisieren.

4. das Geschwindigkeitsrelais

Das Drehzahlrelais (auch Geschwindigkeitsrelais genannt) ist eine Art Automatisierungskomponente, die zur Erfassung der Drehzahl von Motoren oder rotierenden Geräten verwendet wird und den Steuerkreis entsprechend dem voreingestellten Drehzahlwert automatisch ein- oder ausschalten kann. Es ist weit verbreitet in der Motordrehzahlregelung, der Bremssteuerung und dem Anlagenschutzsystem.
Hauptfunktionen: Verhinderung von Motorschäden durch Überdrehzahl oder Blockierung bei niedriger Drehzahl, mit einem Umrichter zur Realisierung einer Drehzahlregelung, berührungslose elektronische Schwingungsdämpfung, wartungsfrei, geeignet für raue Umgebungen.

Symbole für Relaisschaltungen

1. schaltungstechnische Darstellung von Relaisspulen

In Schaltplänen wird eine standardisierte Darstellung von Relaisspulen verwendet:
Grundlegendes Symbol: Eine einzelne Spule wird durch eine lange Kästchengrafik dargestellt
Darstellung von Doppelspulen:Wenn ein Relais zwei Spulen hat, werden zwei lange Kästen nebeneinander gezeichnet.
Beschriftungsnormen:Das Textsymbol "J" (aus den Pinyin-Initialen von "Relais") muss innerhalb oder neben dem langen Kasten angebracht werden.

2. zwei Arten, Relaiskontakte zu zeichnen

Zentralisierte Zeichnungsmethode
Merkmale: Alle Kontakte sind auf der gleichen Seite des langen Kastens gezeichnet, der die Spule darstellt.
Vorteil:Visualisierung der kompletten Struktur des Relais
Anwendbare Szenarien: einfache Schaltungsentwürfe, Lehrschemata.
Dezentralisierte Zeichnungsmethode
Eigenschaften: Je nach den tatsächlichen Anforderungen der Schaltung werden die Kontakte in verschiedenen Positionen verteilt.
Kennzeichnungsvorschriften:
Achten Sie darauf, dass die Spule und die entsprechenden Kontakte das gleiche Symbol verwenden (z. B. J1).
Fügen Sie jeder Kontaktgruppe eine Nummer zu (z. B. J1-1, J1-2)
Der Vorteil: Die Verdrahtung komplexer Schaltungen wird übersichtlicher und leichter lesbar.

3. drei Arten von Relaiskontakten

1.Normalerweise offene Kontakte (Typ H)
Kennzeichnung des Symbols: gekennzeichnet durch den Buchstaben "H".
Wenn die Spule stromlos ist, bleibt der Kontakt geöffnet:
Wenn die Spule stromlos ist, bleibt der Kontakt geöffnet.
Wird die Spule erregt, schließt sich der Kontakt und leitet.
Typische Anwendungen: Kontrolle der Inbetriebnahme von Stromkreisen, Schalten von Geräten unter Spannung.
2. normalerweise geschlossener Kontakt (Typ D)
Symbolkennzeichnung: gekennzeichnet durch den Buchstaben "D".
Symbolisierung: Der Buchstabe "D" wird zur Kennzeichnung der Betriebsmerkmale verwendet:
Wenn die Spule stromlos ist, bleibt der Kontakt geschlossen.
Wenn die Spule erregt ist: der Kontakt ist offen
Typische Anwendungen: Sicherheitsschutzschaltungen, Notausschalter.
3. der Wechselkontakt (Typ Z)
Symbolkennzeichnung: durch den Buchstaben "Z" gekennzeichnet.
Strukturelle Merkmale:
Enthält 3 Kontakte: 1 beweglicher Kontakt + 2 statische Kontakte.
Zwei Kontaktpaare bilden
Betriebseigenschaften:
Wenn die Spule nicht erregt ist, ist der bewegliche Kontakt mit einem der statischen Kontakte verbunden und vom anderen getrennt.
Wenn die Spule erregt wird, wird die Position des beweglichen Kontakts umgeschaltet, um den Verbindungszustand zu ändern.
Typische Anwendungen: Steuerung von Schaltkreisen, Vorwärts- und Rückwärtssteuerung von Motoren.

Automatische Laderelaisfunktion

1. intelligentes Lademanagement und präzise Ein-Aus-Steuerung

Das automatische Laderelais spielt eine Schlüsselrolle im Bereich der Stromsteuerung, und seine hervorragende Ein-Aus-Leistung bietet eine solide Garantie für die Ladesicherheit. Am Beispiel der Ladesäule für Elektrofahrzeuge kann das Relaissystem
Präzise Steuerung:Erzielen Sie eine Reaktionszeit von einer Millisekunde, um eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten, wenn der Ladevorgang eingeleitet wird.
Sichere Abschaltung:Zuverlässige Trennung des Stromkreises nach Beendigung des Ladevorgangs oder unter abnormalen Bedingungen.
Modusumschaltung: Intelligente Umschaltung von Schnell-/Langsam-Lademodus entsprechend den Steueranweisungen, Unterstützung erweiterter Funktionen wie z. B. Ladereservierung.
Effizienzoptimierung: Deutliche Verbesserung der Energienutzungseffizienz durch dynamische Anpassung der Ladeparameter.

2. mehrere Stromkreisschutzmechanismen

Das moderne automatische Laderelais verfügt über eine ganze Reihe von Schutzfunktionen und bildet mehrere Sicherheitsbarrieren für das Ladesystem:
Kernschutzfunktion:
Überstromschutz: Echtzeit-Überwachung des Stroms bei Überschreitung der Sicherheitsschwelle, sofortige Abschaltung
Überspannungsschutz: automatische Abschaltung bei abnormaler Netzspannung
Schutz vor Stromausfall: Reagiert auf plötzliche Stromausfälle, um die Sicherheit der Geräte zu gewährleisten
Temperaturüberwachung: Vermeidung von Geräteschäden durch Überhitzung
Schutz Vorteil:
Reaktionszeit <20ms, weit mehr als bei mechanischen Schaltern
Programmierbare Schutzparameter, die sich an unterschiedliche Geräteanforderungen anpassen lassen
Selbstdiagnosefunktion bei Fehlern, Verbesserung der Wartungseffizienz

3. intelligentes Überwachungs- und Fernsteuerungssystem

Als Kernkomponente des intelligenten Ladesystems verfügt das automatische Laderelais über eine starke Dateninteraktionsfähigkeit:
Überwachungsfunktion:
Erfassung der wichtigsten Parameter wie Ladestrom, Spannung, Temperatur usw. in Echtzeit.
Datenerfassungsgenauigkeit von ± 0,5 %, um die Genauigkeit der Überwachung zu gewährleisten
Sofortiger Alarm bei abnormalen Zuständen, der einen hierarchischen Warnmechanismus unterstützt.
Kontrollfunktionen:
Unterstützt 4G/5G/WiFi und andere Kommunikationsprotokolle.
Fernstart/-stopp, Betriebsartumschaltung und andere Funktionen können realisiert werden.
Zusammenarbeit mit der Cloud-Plattform, um die Verwaltung von Ladesäulen-Clustern zu realisieren.
Offene API-Schnittstelle für die Systemintegration
Durch diese drei Kernfunktionen gewährleistet das automatische Laderelais nicht nur die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Ladevorgangs, sondern fördert auch die Entwicklung der Ladeinfrastruktur in Richtung Intelligenz und Vernetzung und bietet wichtige technische Unterstützung für das Energiemanagement im neuen Energiezeitalter.

Funktionsprinzip des automatischen Laderelais

Das automatische Laderelais ist eine Art intelligentes Steuergerät, das auf elektromagnetischen Prinzipien basiert und dessen Hauptfunktion darin besteht, die automatische Ein-Aus-Steuerung des Ladestromkreises zu realisieren. Im Folgenden wird das Funktionsprinzip im Detail beschrieben:

1. die Startphase der Aufladung

Wenn der Ladevorgang beginnt
Das Steuersystem legt eine Arbeitsspannung an die elektromagnetische Spule des Relais an, die nach ihrer Erregung ein starkes elektromagnetisches Feld erzeugt. Die elektromagnetische Kraft überwindet den Federwiderstand und zieht den Anker an. Die beweglichen und statischen Kontakte werden zuverlässig geschlossen, um den Ladekreis zu bilden.

2. die Ladehaltestufe

Beim normalen Ladevorgang
Die elektromagnetische Spule wird kontinuierlich erregt, um das Magnetfeld aufrechtzuerhalten, und die Kontakte werden geschlossen gehalten, um eine stabile Stromübertragung zu gewährleisten. Das Kontrollsystem überwacht die Ladeparameter (Spannung, Strom, Temperatur usw.) in Echtzeit.

3. die Endphase des Ladevorgangs

Wenn das Signal für den Abschluss des Ladevorgangs erkannt wird
Das Steuersystem unterbricht die Stromzufuhr zur elektromagnetischen Spule, das elektromagnetische Feld verschwindet schnell, der Federmechanismus drückt den Anker zurück, der bewegliche Kontakt und der statische Kontakt werden schnell getrennt, und der Stromkreis wird vollständig unterbrochen.
Diese intelligente Ein-Aus-Steuerung gewährleistet nicht nur die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Ladevorgangs, sondern verlängert auch effektiv die Lebensdauer der Batterie, die eine unverzichtbare Schlüsselkomponente in modernen Ladegeräten ist.

Vor- und Nachteile von automatischen Laderelais

1.Vorteile

Automatische Steuerung: kann den Batteriestatus automatisch erkennen und den Ladestromkreis abschalten, was manuelle Eingriffe reduziert.
Batterieschutz: verhindert Überladung und Überentladung, verlängert die Lebensdauer der Batterie.
Sicher und zuverlässig: Weniger Unfälle durch unsachgemäßes Aufladen.

2. die Nachteile

Höhere Kosten: Im Vergleich zu herkömmlichen Ladegeräten erhöhen automatische Laderelais die Komplexität und die Kosten des Systems.
Aufwändige Wartung: Erfordert regelmäßige Inspektion und Wartung des Relais und seines Steuersystems.

Anwendung von automatischen Laderelais auf PCBs

1. die Ausweitung des Kontrollbereichs
Automatische Lade-Relais können die Daten-Signal durch mehrere Punkte von Kontakt, um sicherzustellen, dass ein bestimmter Wert, können Sie den Punkt der Kontakt-Gruppe von verschiedenen Methoden, zusätzlich zu ersetzen, Öffnen und Schließen, den Anschluss mehrerer Schaltungen.
2. die Tragfähigkeit erhöhen
Automatische Laderelais können mit einem sehr geringen Steueraufwand eine große Ausgangsleistung steuern. So können z. B. geschickte Relais und Zwischenrelais mit einem geringen Steueraufwand hohe Stromversorgungskreise steuern.
3. integriertes Datensignal
Wenn mehrere Steuerdatensignale in der gewünschten Weise in ein Mehrwicklungsrelais eingegeben werden, kann es einer vergleichenden integrierten Verarbeitung unterzogen werden, um den gewünschten Steuereffekt zu gewährleisten.
Automatisierungssteuerung: Automatik-Laderelais können mit anderen elektrischen Produkten kombiniert werden, um Programmsteuerungslinien für die Automatisierungssteuerung zu betreiben. So können z. B. Relais von Schutzeinrichtungen mit anderen elektrischen Produkten kombiniert werden, um eine Programmsteuerungslinie für den automatischen Steuerungsbetrieb zu bilden.

Überlegungen zum automatischen Laderelais im PCB-Design

1. das richtige Relaismodell auswählen
Wählen Sie das richtige 5V-Relaismodul nach Lastkapazität, Reaktionszeit und Lebensdauer usw. 5V-Relaismodule werden aufgrund ihrer moderaten Spannung und direkten Kompatibilität mit den meisten Mikrocontrollern häufig in der Automatisierungssteuerung, im Smart Home, in industriellen Produktionslinien und anderen Bereichen eingesetzt.
2. den Steuerkreis des Relais entwerfen
Die Steuerschaltung eines Relais umfasst Signaleingang, -verarbeitung und -ausgang. Die Eingangsseite kann Signale von verschiedenen Steuergeräten empfangen, z. B. vom GPIO-Ausgang des Mikrocontrollers, von Sensorsignalen und so weiter. Die Ausgänge werden dann mit dem zu steuernden Lastkreis verbunden. Die Steuerklemme ist normalerweise Teil der Relaisspule. Wenn die Steuerklemme mit einer geeigneten Spannung angesteuert wird, erzeugt die Spule ein Magnetfeld, das wiederum das Relais in Gang setzt.
3. das Design der Magnetspule zu optimieren
Die Magnetspule ist eine der wichtigsten Komponenten des Relais, und ihre Konstruktion muss sicherstellen, dass die elektromagnetische Kraft, die von der Spule erzeugt wird, wenn sie erregt wird, ausreicht, um die mechanische Struktur anzutreiben und gleichzeitig den Energieverbrauch zu minimieren.
Sorgen Sie für eine zuverlässige elektrische Verbindung: Beim Leiterplattendesign werden die Kontakte durch Löcher in der Leiterplatte mit verschiedenen Teilen der Schaltung verbunden. PCB-Platineeine Verbindung, die nicht nur bequem ist, sondern auch eine zuverlässige elektrische Verbindung bietet.

Anwendungsbereiche des automatischen Laderelais

1. neue Energie-Fahrzeuge
In Fahrzeugen mit neuer Energie wird das automatische Laderelais hauptsächlich dazu verwendet, das Schalten des Batteriepacks, des Motors, des Ladeanschlusses und anderer Komponenten zu steuern. Insbesondere kann es das Ein- und Ausschalten des Stromkreises steuern, um die Funktionen des Anfahrens, Beschleunigens, Verlangsamens und Anhaltens des Fahrzeugs zu realisieren. Darüber hinaus kann das automatische Laderelais beim Laden des Fahrzeugs auch den Schalter des Ladeanschlusses steuern, um die Sicherheit und Stabilität des Ladevorgangs zu gewährleisten.
2. die Ladepistole und die Ladesäule
Relais spielen auch eine wichtige Rolle bei Ladepistolen und Ladesäulen. Zum Beispiel wird das HF161F-Relais von Hongfa weithin in Ladekanonen und Ladesäulen verwendet, um das Ein- und Ausschalten des Stromkreises zu steuern. Ein weiteres HF179F-Relais von Hongfa wird zur Steuerung des Ein- und Ausschaltvorgangs des Stromkreises verwendet, um den sicheren Betrieb der Ladegeräte zu gewährleisten. Darüber hinaus verfügen die intelligenten 3,5/4kW-Lade- und Entladepistolen von Aohi&#8217 über eingebaute Relais, die eine Reihe von Schutzfunktionen bieten, wie z.B. Überspannungsschutz und Überstromschutz.
3. solares Stromerzeugungssystem
In einem Solarstromsystem kann das automatische Laderelais den Schalter des Solarpanels steuern und den Stromkreis schützen, um zu verhindern, dass das Panel durch zu viel oder zu wenig Strom beschädigt wird. Gleichzeitig kann das Relais auch in Verbindung mit dem Solarregler verwendet werden, um die intelligente Verwaltung des Solarstromerzeugungssystems zu realisieren.

Häufig gestellte Fragen zu automatischen Laderelais

1.Relais schaltet nicht ein (funktioniert nicht)
Mögliche Ursachen:
Unzureichende Versorgungsspannung (Spulenspannung stimmt nicht überein).
Ausfall des Steuersignals (z. B. Mikrocontroller gibt kein Signal aus).
Die Relaisspule ist defekt oder gealtert.
Schlechter Drahtkontakt (z. B. lose Klemmen, Oxidation).
Lösung:
Prüfen Sie, ob die Nennspannung der Spule mit dem Eingang übereinstimmt (z. B. 12V/24V).
Messen Sie das Steuersignal mit einem Multimeter, um festzustellen, ob es normal ist.
Testen Sie die Spule an/aus, ein unendlicher Widerstand muss ersetzt werden.
Reinigen Sie die Klemmen und ziehen Sie die Anschlussdrähte wieder fest.
2. das Relais ist eingeschaltet, aber die Ladung ist nicht normal
Mögliche Ursachen:
Der Übergangswiderstand ist aufgrund von Kontaktabtrag oder Oxidation zu hoch.
Der Laststrom übersteigt den Nennwert des Relais (z. B. Kurzschluss oder Überlast der Batterie).
Fehler in der Ladesteuerungslogik (z. B. Spannungserkennung ist nicht zulässig).
Lösung:
Prüfen Sie, ob die Kontakte geschwärzt oder angefressen sind und tauschen Sie sie gegebenenfalls aus.
Bestätigen Sie den Laststrom und wählen Sie ein Relais mit höherer Spezifikation (z. B. 30 A statt 10 A).
Überprüfen Sie die Einstellungen des Spannungssensors oder des Ladereglers.
3.Relais schaltet weiter ein/schaltet nicht aus
Mögliche Ursachen:
Steuersignal klemmt (z.B. Programmfehler oder Ausfall der Relais-Ansteuerschaltung).
Verkleben der Kontakte (hoher Strom führt zu Schmelzschweißen).
Festgefahrener mechanischer Aufbau (Staub oder Verschleiß).
Lösung:
Trennen Sie das Steuersignal und beobachten Sie, ob es auslöst; überprüfen Sie den Ansteuertransistor / MOSFET.
Ersetzen Sie das Relais und suchen Sie nach der Ursache des Überstroms (z. B. verpolte Batterie).
Mechanische Teile reinigen oder ersetzen.
4. starke Erwärmung des Relais
Mögliche Ursachen:
Erhöhter Widerstand aufgrund von schlechtem Kontakt.
Längerer Überlastbetrieb.
Schlechte Bedingungen für die Wärmeabgabe (z. B. beengte Platzverhältnisse).
Lösung:
Messen Sie den Spannungsabfall am Kontakt und tauschen Sie ihn aus, wenn er ungewöhnlich heiß ist.
Erhöhen Sie die Stromspanne der Relais (verwenden Sie z. B. Relais für die Automobilindustrie).
Verbessern Sie die Belüftung oder installieren Sie einen Kühlkörper.
5. durchgebrannte Spule
Mögliche Ursachen:
Die Eingangsspannung ist zu hoch (z. B. 24 V fälschlicherweise an eine 12 V-Spule angeschlossen).
Kurzschluss in der Spule (Isolierung gebrochen).
Überhitzung durch häufiges Schalten.
Lösung:
Überprüfen Sie die Spannungsangabe und fügen Sie eine Überspannungsschutzschaltung hinzu (z. B. eine Spannungsreglerdiode).
Tauschen Sie das Relais aus und überprüfen Sie die Isolierung des Kabels.
Reduzieren Sie die Schaltfrequenz oder wählen Sie ein Halbleiterrelais (SSR).
6. lärm oder vibrationen
Mögliche Ursachen:
Schwankung der Spulenspannung (z. B. instabiles PWM-Signal).
Die Installation ist nicht sicher.
AC-Relais für DC-Szenario verwendet (oder umgekehrt).
Lösung:
Stellen Sie sicher, dass die Spannung gleichmäßig ist, und fügen Sie gegebenenfalls Filterkondensatoren hinzu.
Verstärken Sie die Halterung oder verwenden Sie Schwingungsdämpfer.
Wählen Sie ein DC-spezifisches Relais (DC-Spule).
7. eine Fehlfunktion (zufälliges Ein-Aus)
Mögliche Ursachen:
Elektromagnetische Störungen (z. B. durch einen nahe gelegenen Motor oder einen Wechselrichter).
Störung des Steuersignals (z. B. lange, nicht abgeschirmte Leitungen).
Hohe Umgebungsfeuchtigkeit führt zu Leckagen.
Lösung:
Schalten Sie die Relaisspule parallel zu einer stromdurchlässigen Diode.
Verwenden Sie abgeschirmte Kabel und halten Sie sie von Störquellen fern.
Wählen Sie das feuchtigkeitsdichte Modell oder führen Sie eine dreifache Schutzbehandlung durch.