Qu'est-ce qu'un relais de charge automatique ?
Un relais de charge automatique est un type de relais utilisé pour contrôler automatiquement le processus de charge, généralement dans les véhicules électriques ou d'autres dispositifs nécessitant une charge automatique. Sa fonction principale est de couper automatiquement le circuit de charge lorsque la batterie est complètement chargée afin d'éviter toute surcharge, protégeant ainsi la batterie et prolongeant sa durée de vie.
Le relais (nom anglais : relay) est un type de dispositif de contrôle électrique, qui consiste à modifier la quantité d'entrée (quantité d'excitation) pour atteindre les exigences stipulées dans le circuit de sortie électrique afin que la quantité contrôlée subisse une variation par paliers prédéterminée dans un type d'appareil électrique.Il existe une relation interactive entre le système de contrôle (également appelé circuit d'entrée) et le système contrôlé (également appelé circuit de sortie). Habituellement utilisé dans les circuits de contrôle automatisés, il s'agit d'une sorte de "commutateur automatique" qui contrôle le fonctionnement des grands courants avec les petits courants. Il joue donc le rôle de réglage automatique, de protection de sécurité et de circuit de conversion dans le circuit.
Types de relais de chargement automatique
Les principaux types de relais de charge automatique sont les relais électromagnétiques, les relais thermiques, les relais temporisés et les relais de vitesse. Ces relais sont classés en fonction de leur principe d'action, de leurs caractéristiques structurelles et du type de charge.
1. relais électromagnétique
Les relais électromagnétiques sont le type le plus courant de relais qui contrôlent la marche et l'arrêt d'un circuit par des effets électromagnétiques.Lorsque la bobine est alimentée, elle génère un champ magnétique qui attire le noyau de fer, provoquant la fermeture ou l'ouverture des contacts, réalisant ainsi le contrôle du circuit.
Principales fonctions : le circuit de commande et le circuit de charge sont complètement isolés pour améliorer la sécurité, ils peuvent contrôler des circuits à courant élevé ou à haute tension, leur structure mécanique est simple et leur durée de vie est longue.Si vous devez choisir un type de disjoncteur, vous devez tenir compte de la tension, du courant, du type de contact et d'autres paramètres afin de garantir les meilleures performances.
2. relais thermique
Le relais thermique est un dispositif de protection électrique couramment utilisé, qui sert principalement à empêcher les moteurs ou les équipements électriques d'être endommagés en raison d'une surcharge.Lorsque le courant dans le circuit dépasse la valeur définie, l'élément thermique s'échauffe, plie et déforme le bilame, ce qui déclenche le mécanisme mécanique pour déconnecter le circuit et assurer la sécurité de l'équipement.
Fonction principale : protection précise contre les surcharges, structure simple et fiable avec une forte capacité anti-interférence.Le courant d'action peut être ajusté en fonction de la demande de l'équipement, il ne coupe pas directement le circuit principal, il contrôle uniquement la bobine du contacteur, ce qui offre une grande sécurité.
3. relais temporel
Le relais temporisé est un type de dispositif de contrôle doté d'une fonction de temporisation, qui peut automatiquement connecter ou déconnecter le circuit après une durée déterminée. Il est largement utilisé dans les systèmes d'automatisation qui nécessitent un contrôle précis de la durée.
Fonction principale : contrôle précis pour répondre à différents besoins. Il peut être associé à des contacteurs, des automates programmables, etc. pour réaliser un contrôle complexe de la synchronisation, une haute précision électronique et s'adapter à différents environnements.
4. relais de vitesse
Le relais de vitesse est un type de composant d'automatisation utilisé pour détecter la vitesse d'un moteur ou d'un équipement rotatif, qui peut automatiquement activer ou désactiver le circuit de commande en fonction de la valeur de vitesse prédéfinie. Il est largement utilisé dans la régulation de la vitesse du moteur, le contrôle du freinage et le système de protection de l'équipement.
Principales fonctions : prévention des dommages au moteur dus à la survitesse ou au blocage à basse vitesse, avec un onduleur pour réaliser une régulation de la vitesse en boucle fermée, antivibration électronique sans contact, sans entretien, adapté aux environnements difficiles.
Symboles des circuits de relais
1. représentation du circuit des bobines de relais
Une représentation normalisée des bobines de relais est utilisée dans les schémas de circuit :
Symbole de base : Une bobine unique est représentée par un long graphique en forme de boîte.
Représentation de la double bobine :Lorsqu'un relais possède deux bobines, deux longues boîtes sont dessinées côte à côte.
Normes d'étiquetage :Le symbole de texte "J" (des initiales pinyin de "relais") doit être étiqueté à l'intérieur ou à côté de la boîte longue.
2. deux façons de dessiner les contacts de relais
Méthode de dessin centralisée
Caractéristiques : Tous les contacts sont dessinés du même côté de la longue boîte représentant la bobine.
Avantage :Visualisation de la structure complète du relais
Scénarios applicables : conception de circuits simples, enseignement des diagrammes schématiques.
Méthode de dessin décentralisée
Caractéristiques : En fonction des besoins réels du circuit, les contacts seront dispersés dans différentes positions.
Exigences en matière d'étiquetage :
Veillez à ce que la bobine et les contacts correspondants utilisent le même symbole (par exemple J1).
Ajouter un numéro à chaque groupe de contacts (par exemple J1-1, J1-2)
Avantage : Rend le câblage des circuits complexes plus clair et plus lisible.
3. trois types de contacts de relais
1.Contacts normalement ouverts (type H)
Identification du symbole : indiqué par la lettre "H".
Lorsque la bobine est hors tension, le contact reste ouvert :
Lorsque la bobine est hors tension, le contact reste ouvert.
Lorsque la bobine est alimentée, le contact se ferme et conduit.
Applications typiques : contrôle du démarrage des circuits, commutation des équipements sous tension.
2. contact normalement fermé (type D)
Identification du symbole : indiqué par la lettre "D".
Symbolisation : La lettre "D" est utilisée pour indiquer les caractéristiques de fonctionnement :
Lorsque la bobine est hors tension, le contact reste fermé.
Lorsque la bobine est alimentée : le contact est ouvert
Applications typiques : circuits de protection de sécurité, arrêts d'urgence.
3. contact inverseur (type Z)
Identification du symbole : indiqué par la lettre "Z".
Caractéristiques structurelles :
Contient 3 contacts : 1 contact mobile + 2 contacts statiques.
Former deux paires de contacts
Caractéristiques de fonctionnement :
Lorsque la bobine n'est pas alimentée, le contact mobile est fermé à l'un des contacts statiques et déconnecté de l'autre.
Lorsque la bobine est alimentée, la position du contact mobile est modifiée pour changer l'état de la connexion.
Applications typiques : commande de commutation de circuit, commande de marche avant et arrière de moteur.
Fonction de relais de charge automatique
1. gestion intelligente de la charge et contrôle précis de la marche et de l'arrêt
Le relais de charge automatique joue un rôle clé dans le domaine du contrôle de l'énergie, et ses excellentes performances en matière d'activation et de désactivation constituent une garantie solide pour la sécurité de la charge. Si l'on prend l'exemple de la pile de chargement des véhicules électriques, le système de relais peut
Contrôle précis :Répond à la seconde près pour assurer une mise sous tension stable lorsque la charge est lancée.
Déconnexion sûre :Déconnexion fiable du circuit lorsque la charge est terminée ou dans des conditions anormales.
Commutation de mode : commutation intelligente des modes de charge rapide/lent en fonction des instructions de contrôle, prenant en charge des fonctions avancées telles que la réservation de la charge.
Optimisation de l'efficacité : amélioration significative de l'efficacité de l'utilisation de l'énergie grâce à l'ajustement dynamique des paramètres de charge.
2. Mécanismes de protection des circuits multiples
Le relais de charge automatique moderne intègre une gamme complète de fonctions de protection, créant de multiples barrières de sécurité pour le système de charge :
Fonction de protection centrale :
Protection contre les surintensités : surveillance en temps réel du courant, au-delà du seuil de sécurité, coupure immédiate
Protection contre les surtensions : déconnexion automatique en cas de tension anormale du réseau
Protection contre les pannes de courant : Réaction en cas de coupure de courant soudaine afin de garantir la sécurité de l'équipement.
Contrôle de la température : prévenir les dommages causés à l'équipement par une surchauffe
Avantage de la protection :
Temps de réponse <20ms, bien supérieur à celui des interrupteurs mécaniques
Paramètres de protection programmables, s'adaptant aux différents besoins de l'équipement
Fonction d'autodiagnostic des défaillances, améliorant l'efficacité de la maintenance
3. système intelligent de surveillance et de contrôle à distance
En tant qu'élément central du système de charge intelligent, le relais de charge automatique possède une forte capacité d'interaction des données :
Fonction de surveillance :
Collecte en temps réel de paramètres clés tels que le courant de charge, la tension, la température, etc.
Précision de l'échantillonnage des données de ± 0,5 %, pour garantir la précision du contrôle
Alarme instantanée en cas d'état anormal, avec un mécanisme d'alerte hiérarchique.
Caractéristiques de contrôle :
Prise en charge de la 4G/5G/WiFi et d'autres protocoles de communication.
Le démarrage/arrêt à distance, la commutation de mode et d'autres opérations peuvent être réalisés.
Coopérer avec la plateforme en nuage pour réaliser la gestion de la pile de chargement.
Interface API ouverte pour l'intégration du système
Grâce à ces trois fonctions essentielles, le relais de charge automatique garantit non seulement la sécurité et la fiabilité du processus de charge, mais favorise également le développement de l'infrastructure de charge dans le sens de l'intelligence et de la mise en réseau, et fournit un soutien technique essentiel à la gestion de l'énergie à l'ère des nouvelles énergies.
Principe de fonctionnement du relais de charge automatique
Le relais de charge automatique est un type de dispositif de contrôle intelligent basé sur des principes électromagnétiques, et sa fonction principale est de réaliser le contrôle automatique marche-arrêt du circuit de charge. Voici son principe de fonctionnement détaillé :
1. phase de démarrage de la charge
Lorsque le processus de chargement commence
Le système de contrôle applique une tension de travail à la bobine électromagnétique du relais, qui génère un champ électromagnétique puissant après avoir été alimenté. La force électromagnétique surmonte la résistance du ressort et attire l'armature à agir, et les contacts mobiles et statiques sont fermés de manière fiable pour former le circuit de charge.
2. la phase de maintien de la charge
Dans le cadre du processus normal de chargement
La bobine électromagnétique est continuellement alimentée pour maintenir le champ magnétique, et les contacts sont maintenus fermés pour assurer une transmission stable du courant. Le système de contrôle surveille les paramètres de charge (tension, courant, température, etc.) en temps réel.
3. l'étape de terminaison de la charge
Lorsque le signal de fin de charge est détecté
Le système de contrôle coupe l'alimentation de la bobine électromagnétique, le champ électromagnétique disparaît rapidement, le mécanisme à ressort pousse l'armature à se réenclencher, le contact mobile et le contact statique se séparent rapidement et le circuit est complètement déconnecté.
Cette commande marche-arrêt intelligente garantit non seulement la sécurité et la fiabilité du processus de charge, mais prolonge aussi efficacement la durée de vie de la batterie, qui est un élément clé indispensable des équipements de charge modernes.
Avantages et inconvénients des relais de charge automatiques
1.Avantages
Contrôle automatique : peut détecter automatiquement l'état de la batterie et couper le circuit de charge, réduisant ainsi les interventions manuelles.
Protection de la batterie : empêche la surcharge et la décharge excessive, prolonge la durée de vie de la batterie.
Sûr et fiable : réduit les accidents de sécurité causés par une charge incorrecte.
2. les inconvénients
Coût plus élevé : Par rapport aux chargeurs ordinaires, les relais de charge automatiques augmentent la complexité et le coût du système.
Maintenance complexe : nécessite une inspection et une maintenance régulières du relais et de son système de contrôle.
Application des relais de charge automatique sur les circuits imprimés
1. élargir le champ de contrôle
Le relais de charge automatique peut contrôler le signal de données par le biais de plusieurs points de contact, afin de garantir une certaine valeur, vous pouvez appuyer sur le groupe de points de contact de différentes méthodes, en plus du remplacement, de l'ouverture et de la fermeture, de la connexion de circuits multiples.
2. augmenter la capacité de charge
Le relais de charge automatique peut utiliser une très petite quantité de contrôle, contrôler un circuit de grande puissance de sortie. Par exemple, les relais dextrogyres et les relais intermédiaires peuvent contrôler des circuits d'alimentation de grande puissance avec une petite quantité de contrôle.
3.Signal de données intégré
Lorsque plusieurs signaux de données de commande sont introduits dans un relais à enroulement multiple de la manière requise, il peut subir un traitement de type intégré comparatif afin de garantir l'effet de commande souhaité.
Contrôle de l'automatisation : Les relais de chargement automatique peuvent être associés à d'autres produits électriques afin d'exploiter des lignes de contrôle de programme pour le contrôle automatique. Par exemple, les relais des équipements de protection peuvent être combinés avec d'autres produits électriques pour former une ligne de contrôle de programme d'opération pour le contrôle automatisé.
Relais de charge automatique dans les considérations relatives à la conception des circuits imprimés
1. sélectionner le bon modèle de relais
Sélectionnez le bon module relais 5V en fonction de la capacité de charge, du temps de réponse, de la durée de vie, etc. Les modules relais 5V sont largement utilisés dans le contrôle de l'automatisation, la maison intelligente, les lignes de production industrielle et d'autres domaines en raison de leur tension modérée et de leur compatibilité directe avec la plupart des microcontrôleurs.
2. concevoir le circuit de commande du relais
Le circuit de commande d'un relais implique l'entrée, le traitement et la sortie de signaux. Le côté entrée peut recevoir des signaux provenant de divers dispositifs de commande, tels que la sortie GPIO du microcontrôleur, les signaux des capteurs, etc. Les sorties sont ensuite connectées au circuit de charge contrôlé. La borne de commande fait généralement partie de la bobine du relais. Lorsque la borne de commande est alimentée par une tension appropriée, la bobine génère un champ magnétique qui fait fonctionner le relais.
3. optimiser la conception de la bobine du solénoïde
La bobine solénoïde est l'un des principaux composants du relais, et sa conception doit garantir que la force électromagnétique générée par la bobine lorsqu'elle est alimentée est suffisante pour entraîner la structure mécanique tout en minimisant la consommation d'énergie.
Assurer une connexion électrique fiable : Dans la conception des circuits imprimés, les contacts sont reliés aux différentes parties du circuit par des trous dans le circuit imprimé. Carte PCBLa connexion est non seulement pratique, mais elle offre également une connexion électrique fiable.
Domaines d'application du relais de charge automatique
1. les véhicules à énergie nouvelle
Dans les véhicules à énergie nouvelle, le relais de charge automatique est principalement utilisé pour contrôler la commutation de la batterie, du moteur, du port de charge et d'autres composants. Plus précisément, il peut contrôler l'activation et la désactivation du circuit, afin de réaliser les fonctions de démarrage, d'accélération, de décélération et d'arrêt du véhicule. En outre, lorsque le véhicule est en cours de chargement, le relais de chargement automatique peut également contrôler le commutateur du port de chargement afin d'assurer la sécurité et la stabilité du processus de chargement.
2. le pistolet de chargement et la borne de chargement
Les relais jouent également un rôle important dans les pistolets de chargement et les piles de chargement. Par exemple, le relais HF161F de Hongfa est largement utilisé dans les pistolets de chargement et les piles de chargement pour contrôler l'activation et la désactivation du circuit. Un autre relais Hongfa HF179F est utilisé pour contrôler l'activation et la désactivation du circuit afin de garantir un fonctionnement sûr de l'équipement de chargement. En outre, les pistolets de charge et de décharge intelligents de 3,5/4 kW d'Aohi ont également des relais intégrés pour fournir une variété de fonctions de protection, telles que la protection contre la surtension et la protection contre la surintensité.
3. Système de production d'énergie solaire
Dans un système de production d'énergie solaire, le relais de charge automatique peut contrôler l'interrupteur du panneau solaire et protéger le circuit afin d'éviter que le panneau ne soit endommagé par un courant trop élevé ou trop faible. Dans le même temps, le relais peut également être utilisé en conjonction avec le régulateur solaire pour réaliser une gestion intelligente du système de production d'énergie solaire.
Questions fréquemment posées sur les relais de charge automatiques
1.Le relais ne s'enclenche pas (ne fonctionne pas)
Causes possibles :
Tension d'alimentation insuffisante (la tension de la bobine ne correspond pas).
Défaut du signal de commande (par exemple, le microcontrôleur n'émet pas de signal).
La bobine du relais est cassée ou vieillissante.
Mauvais contact des fils (par exemple, bornes desserrées, oxydation).
Solution :
Vérifier si la tension nominale de la bobine correspond à l'entrée (par exemple, 12V/24V).
Mesurez le signal de contrôle à l'aide d'un multimètre pour vérifier s'il est normal.
Tester la bobine on/off, une résistance infinie doit être remplacée.
Nettoyez les bornes et resserrez les fils de connexion.
2. le relais est enclenché mais la charge est anormale
Causes possibles :
La résistance de contact est trop élevée en raison de l'ablation ou de l'oxydation du contact.
Le courant de charge dépasse la valeur nominale du relais (par exemple, court-circuit ou surcharge de la batterie).
Erreur de logique de contrôle de la charge (par exemple, la détection de la tension n'est pas autorisée).
Solution :
Vérifier si les contacts sont noircis ou piqués et les remplacer si nécessaire.
Confirmez le courant de charge et sélectionnez un relais aux spécifications plus élevées (par exemple, 30A au lieu de 10A).
Vérifier les réglages du capteur de tension ou du régulateur de charge.
3.Le relais continue à s'engager/ne se désengage pas
Causes possibles :
Signal de commande bloqué (par exemple, erreur de programme ou défaillance du circuit d'entraînement du relais).
Collage des contacts (un courant élevé entraîne une soudure par fusion).
Structure mécanique bloquée (poussière ou usure).
Solution :
Déconnecter le signal de commande et observer s'il se débloque ; vérifier le transistor / MOSFET de commande.
Remplacer le relais et rechercher la cause de la surintensité (par exemple, inversion de la batterie).
Nettoyer ou remplacer les pièces mécaniques.
4. échauffement sévère du relais
Causes possibles :
Augmentation de la résistance due à un mauvais contact.
Fonctionnement prolongé en surcharge.
Mauvaises conditions de dissipation de la chaleur (par exemple, espace confiné).
Solution :
Mesurer la chute de tension du contact et le remplacer s'il est anormalement chaud.
Augmenter la marge de courant du relais (par exemple, utiliser des relais de qualité automobile).
Améliorer la ventilation ou installer un dissipateur thermique.
5. brûlure de la bobine
Causes possibles :
La tension d'entrée est trop élevée (par exemple, 24V connecté par erreur à une bobine de 12V).
Court-circuit de la bobine (rupture de l'isolation).
Surchauffe due à des commutations fréquentes.
Solution :
Vérifier la spécification de la tension et ajouter un circuit de protection contre les surtensions (par exemple, une diode de régulation de la tension).
Remplacer le relais et vérifier l'isolation du câblage.
Réduire la fréquence de commutation ou choisir un relais à semi-conducteurs (SSR).
6. le bruit ou les vibrations
Causes possibles :
Fluctuation de la tension de la bobine (par exemple, signal PWM instable).
L'installation n'est pas sécurisée.
Relais CA utilisé pour un scénario CC (ou vice versa).
Solution :
Assurez-vous que la tension est régulière et ajoutez des condensateurs de filtrage si nécessaire.
Renforcez le support de montage ou utilisez des tampons anti-vibration.
Sélectionnez un relais spécifique au courant continu (bobine à courant continu).
7. dysfonctionnement (marche-arrêt aléatoire)
Causes possibles :
Interférences électromagnétiques (par exemple, moteur voisin, onduleur).
Interférence des signaux de contrôle (par exemple, longs fils non blindés).
Une humidité ambiante élevée entraîne des fuites.
Solution :
Connecter la bobine du relais en parallèle avec une diode de continuité du courant.
Utiliser des fils blindés et les éloigner des sources d'interférences.
Choisissez le modèle résistant à l'humidité ou effectuez un triple traitement.