Wat is een automatisch laadrelais
Een automatisch laadrelais is een type relais dat wordt gebruikt om het laadproces automatisch te regelen, meestal in elektrische voertuigen of andere apparaten die automatisch moeten worden opgeladen. De belangrijkste functie is om het laadcircuit automatisch af te sluiten wanneer de batterij volledig is opgeladen om overladen te voorkomen en zo de batterij te beschermen en de levensduur te verlengen.
Relais (Engelse naam: relay) is een soort elektrisch regelapparaat, is de verandering van de ingangshoeveelheid (excitatiehoeveelheid) om de vastgestelde vereisten in het elektrische uitgangscircuit te bereiken om de gecontroleerde hoeveelheid een vooraf bepaalde stapsgewijze verandering in een soort elektrisch apparaat te laten ondergaan.Het heeft een interactieve relatie tussen het regelsysteem (ook wel ingangscircuit genoemd) en het gecontroleerde systeem (ook wel uitgangscircuit genoemd). Meestal gebruikt in geautomatiseerde regelcircuits, is het een soort "automatische schakelaar" die de werking van grote stromen met kleine stromen regelt. Daarom speelt het de rol van automatische aanpassing, veiligheidsbescherming en een conversiecircuit in het circuit.
Soorten automatische laadrelais
De belangrijkste soorten automatische laadrelais zijn elektromagnetische relais, thermische relais, tijdrelais en snelheidsrelais. Deze relais worden gecategoriseerd op basis van hun werkingsprincipe, constructiekenmerken en type belasting.
1.Elektromagnetisch relais
Elektromagnetische relais zijn de meest voorkomende relais die het in- en uitschakelen van een circuit regelen via elektromagnetische effecten.Wanneer de spoel wordt bekrachtigd, genereert deze een magnetisch veld dat de ijzeren kern aantrekt, waardoor de contacten sluiten of verbreken en het circuit wordt bestuurd.
Belangrijkste functies: het regelcircuit en het belastingscircuit zijn volledig geïsoleerd om de veiligheid te verbeteren, kunnen hoge stroom- of hoogspanningscircuits, eenvoudige mechanische structuur en een lange levensduur regelen.Als je het type moet selecteren, moet je rekening houden met het voltage, de stroom, het contacttype en andere parameters om de beste prestaties te garanderen.
2. Thermisch relais
Thermisch relais is een veelgebruikt elektrisch beveiligingsapparaat dat voornamelijk wordt gebruikt om te voorkomen dat motoren of elektrische apparatuur beschadigd raken door overbelasting.Wanneer de stroom in het circuit de ingestelde waarde overschrijdt, warmt het thermische element op en buigt en vervormt het bimetaal, waardoor het mechanische mechanisme in werking treedt om het circuit uit te schakelen en de veiligheid van de apparatuur te garanderen.
Hoofdfunctie: nauwkeurige overbelastingsbescherming, eenvoudige en betrouwbare structuur met sterke anti-interferentiecapaciteit.De actiestroom kan volgens de vraag van materiaal worden aangepast, niet direct afgesneden de hoofdkring, slechts controle de hoge veiligheidsschakelaarspoel.
3.Tijdrelais
Tijdrelais is een soort regelapparaat met een tijdvertragingsfunctie, dat het circuit automatisch kan aansluiten of afsluiten na een ingestelde tijd, en wordt veel gebruikt in automatiseringssystemen die een nauwkeurige tijdregeling nodig hebben.
Belangrijkste functie: nauwkeurige regeling om aan verschillende behoeften te voldoen. Kan worden gekoppeld aan schakelaars, PLC, enz. om complexe tijdregeling, elektronische hoge precisie te realiseren en zich aan te passen aan verschillende omgevingen.
4. Snelheidsrelais
Snelheidsrelais (ook bekend als snelheidsrelais) is een soort automatiseringscomponent die wordt gebruikt voor het detecteren van de snelheid van een motor of roterende apparatuur, die automatisch het regelcircuit kan in- of uitschakelen op basis van de vooraf ingestelde snelheidswaarde, en die veel wordt gebruikt in de snelheidsregeling van motoren, remaansturing en apparatuurbeveiligingssysteem.
Belangrijkste functies: motorschade voorkomen als gevolg van te hoge snelheid of blokkeren bij lage snelheid, met een frequentieregelaar om snelheidsregeling met gesloten regelkring te realiseren, contactloze elektronische antivibratie, onderhoudsvrij, geschikt voor zware omstandigheden.
Symbolen relaisschakeling
1. Circuitweergave van relaisspoelen
In schakelschema's wordt een gestandaardiseerde weergave van relaisspoelen gebruikt:
Basissymbool: Een enkele spoel wordt weergegeven met een lange boxafbeelding
Weergave met dubbele spoel:Als een relais twee spoelen heeft, worden er twee lange dozen naast elkaar getekend.
Etiketteringsnormen:Het tekstsymbool "J" (van de pinyin-initialen van "relais") moet in of naast de lange doos worden gelabeld.
2. Twee manieren om relaiscontacten te tekenen
Gecentraliseerde tekenmethode
Kenmerken: Alle contacten zijn getekend aan dezelfde kant van de lange doos die de spoel voorstelt.
Voordeel:Visualiseer de volledige structuur van het relais
Toepasselijke scenario's: eenvoudig circuitontwerp, schematische diagrammen aanleren.
Decentrale tekenmethode
Kenmerken: Volgens de werkelijke circuitbehoeften worden de contacten in verschillende posities verspreid.
Etiketteringsvereisten:
Zorg ervoor dat de spoel en de bijbehorende contacten hetzelfde symbool gebruiken (bijvoorbeeld J1).
Voeg een nummer toe aan elke contactgroep (bijv. J1-1, J1-2)
Voordeel: Maakt de bedrading van complexe circuits duidelijker en gemakkelijker af te lezen.
3.Drie soorten relaiscontacten
1.Normaal open contacten (type H)
Symboolidentificatie: aangegeven met de letter "H".
Als de spoel spanningsloos is, blijft het contact open:
Als de spoel spanningsloos is, blijft het contact open.
Wanneer de spoel wordt bekrachtigd, sluit het contact en geleidt het.
Typische toepassingen: opstartregeling van circuits, schakelen van apparatuur onder spanning.
2.Normaal gesloten contact (D-type)
Symboolidentificatie: aangegeven met de letter "D".
Symbolisering: De letter "D" wordt gebruikt om de bedrijfskarakteristieken aan te geven:
Als de spoel spanningsloos is, blijft het contact gesloten.
Wanneer de spoel bekrachtigd is: het contact is open
Typische toepassingen: veiligheidsbeveiligingscircuits, noodstops.
3. Wisselcontact (Z-type)
Symboolidentificatie: aangegeven met de letter "Z".
Structurele kenmerken:
Bevat 3 contacten: 1 beweegbaar contact + 2 statische contacten.
Vorm twee contactparen
Operationele kenmerken:
Als de spoel niet bekrachtigd is, is het beweegbare contact gesloten met een van de statische contacten en losgekoppeld van het andere.
Wanneer de spoel wordt bekrachtigd, wordt de positie van het beweegbare contact omgeschakeld om de verbindingstoestand te wijzigen.
Typische toepassingen: schakeling van circuits, vooruit- en achteruitregeling van motoren.
Automatische laadrelaisfunctie
1. Intelligent oplaadbeheer en nauwkeurige aan-uitregeling
Het automatische laadrelais speelt een sleutelrol op het gebied van stroomregeling en de uitstekende aan-uit prestaties bieden een solide garantie voor de veiligheid van het laden. Als we de laadpaal voor elektrische voertuigen als voorbeeld nemen, kan het relaissysteem
Nauwkeurige besturing:Bereik een respons van ma illiseconden om een stabiele inschakeling te garanderen wanneer het opladen wordt gestart.
Veilige uitschakeling:Betrouwbare uitschakeling van het circuit wanneer het opladen is voltooid of onder abnormale omstandigheden.
Modusomschakeling: Intelligent omschakelen van snelle/langzame oplaadmodi volgens de besturingsinstructies, met ondersteuning voor geavanceerde functies zoals oplaadreservering.
Efficiëntieoptimalisatie: Verbeter de efficiëntie van het energiegebruik aanzienlijk door de laadparameters dynamisch aan te passen.
2. Meervoudige circuitbeveiligingsmechanismen
Het moderne automatische laadrelais integreert een volledige reeks beveiligingsfuncties en bouwt meerdere veiligheidsbarrières voor het laadsysteem:
Kernbeschermingsfunctie:
Overstroombeveiliging: realtime bewaking van de stroom, boven de veiligheidsdrempel, schakelt onmiddellijk uit
Overspanningsbeveiliging: automatische uitschakeling bij abnormale netspanning
Bescherming tegen stroomuitval: Reageren op plotselinge stroomuitval om de veiligheid van de apparatuur te garanderen
Temperatuurbewaking: voorkom schade aan apparatuur door oververhitting
Voordeel van bescherming:
Reactietijd <20ms, veel langer dan mechanische schakelaars
Programmeerbare beschermingsparameters, aanpasbaar aan verschillende apparatuurbehoeften
Zelfdiagnosefunctie voor storingen, voor efficiënter onderhoud
3. Intelligente bewaking en afstandsbediening
Als kerncomponent van het intelligente laadsysteem heeft het automatische laadrelais een sterk vermogen tot gegevensinteractie:
Controlerende functie:
Real-time verzameling van belangrijke parameters zoals laadstroom, spanning, temperatuur, enz.
Nauwkeurigheid gegevensbemonstering van ± 0,5% om de nauwkeurigheid van de bewaking te garanderen
Direct alarm voor abnormale status, met ondersteuning voor een hiërarchisch waarschuwingsmechanisme.
Bedieningsfuncties:
Ondersteunt 4G/5G/WiFi en andere communicatieprotocollen.
Start/stop op afstand, modusomschakeling en andere bewerkingen kunnen worden uitgevoerd.
Werk samen met het cloudplatform om het beheer van laadpalenclusters te realiseren.
Open API-interface voor systeemintegratie
Door deze drie kernfuncties garandeert het automatische laadrelais niet alleen de veiligheid en betrouwbaarheid van het laadproces, maar bevordert het ook de ontwikkeling van de laadinfrastructuur in de richting van intelligentie en netwerken en biedt het belangrijke technische ondersteuning voor energiebeheer in het nieuwe energietijdperk.
Werkingsprincipe van automatisch laadrelais
Automatisch oplaadrelais is een soort intelligent besturingsapparaat gebaseerd op elektromagnetische principes en de kernfunctie is om de automatische aan-uitregeling van het oplaadcircuit te realiseren. Hieronder volgt een gedetailleerd werkingsprincipe:
1. Opstartfase opladen
Wanneer het opladen begint
Het besturingssysteem past een werkspanning toe op de elektromagnetische spoel van het relais, dat een sterk elektromagnetisch veld genereert nadat het onder spanning is gezet. De elektromagnetische kracht overwint de veerweerstand en trekt het anker aan, waarna de beweegbare en statische contacten betrouwbaar worden gesloten om het laadcircuit te vormen.
2. Opladende Houdfase
Tijdens het normale laadproces
De elektromagnetische spoel wordt continu bekrachtigd om het magnetische veld in stand te houden en de contacten worden gesloten gehouden om een stabiele stroomoverdracht te garanderen en het regelsysteem bewaakt de laadparameters (spanning, stroom, temperatuur, enz.) in realtime.
3. Beëindigingsfase opladen
Wanneer het signaal voor het voltooien van het laden wordt gedetecteerd
Het besturingssysteem onderbreekt de stroomtoevoer naar de elektromagnetische spoel, het elektromagnetische veld verdwijnt snel, het veermechanisme duwt het anker terug, het beweegbare contact en het statische contact worden snel gescheiden en het circuit wordt volledig uitgeschakeld.
Deze intelligente aan-uitregeling zorgt niet alleen voor de veiligheid en betrouwbaarheid van het laadproces, maar verlengt ook effectief de levensduur van de batterij, die een onmisbare sleutelcomponent is in moderne laadapparatuur.
Voor- en nadelen van automatische laadrelais
1.Voordelen
Automatische besturing: kan automatisch de batterijstatus detecteren en het laadcircuit uitschakelen, zodat er minder handmatig hoeft te worden ingegrepen.
Batterijbeveiliging: voorkomt overladen en overontladen, verlengt de levensduur van de batterij.
Veilig en betrouwbaar: minder veiligheidsongelukken door verkeerd opladen.
2.Nadelen
Hogere kosten: In vergelijking met gewone laders verhogen automatische laadrelais de complexiteit en de kosten van het systeem.
Complex onderhoud: vereist regelmatige inspectie en onderhoud van het relais en het besturingssysteem.
Toepassing van automatische laadrelais op printplaten
1.Uitbreiding van het controlebereik
Automatisch oplaadrelais kan het datasignaal regelen via meerdere contactpunten, om ervoor te zorgen dat een bepaalde waarde, kunt u op het contactpunt groep van verschillende methoden, in aanvulling op het vervangen, openen en sluiten, het aansluiten van meerdere circuits.
2.Verhoog laadvermogen
Automatisch oplaadrelais kan een zeer kleine hoeveelheid besturing gebruiken om een circuit met een groot uitgangsvermogen te besturen. Beweeglijke relais en tussenrelais kunnen bijvoorbeeld voedingscircuits met een groot vermogen besturen met een kleine hoeveelheid controle.
3.Geïntegreerd gegevenssignaal
Als meerdere stuursignalen op de vereiste manier worden ingevoerd in een relais met meerdere wikkelingen, kan het vergelijkende geïntegreerde typeverwerking ondergaan om het gewenste stuureffect te garanderen.
Automatiseringsbesturing: Automatische laadrelais kunnen worden gevormd met andere elektrische producten om programmabesturingslijnen voor automatiseringsbesturing te bedienen. Relais op beveiligingsapparatuur kunnen bijvoorbeeld worden gecombineerd met andere elektrische producten om een programmaregel te vormen voor geautomatiseerde besturing.
Overwegingen voor automatisch laadrelais in PCB-ontwerp
1.Selecteer het juiste model relais
Selecteer de juiste 5V relaismodule op basis van belastbaarheid, responstijd en levensduur, enz. 5V relaismodules worden veel gebruikt in automatiseringsbesturing, smart home, industriële productielijnen en andere gebieden vanwege hun matige spanning en directe compatibiliteit met de meeste microcontrollers.
2.Ontwerp het besturingscircuit van het relais
Het besturingscircuit van een relais bestaat uit signaalinvoer, -verwerking en -uitvoer. De ingang kan signalen ontvangen van verschillende besturingsapparaten, zoals de GPIO-uitgang van de microcontroller, sensorsignalen enzovoort. De uitgangen worden vervolgens aangesloten op het belastingscircuit dat wordt aangestuurd. De stuurklem maakt meestal deel uit van de relaisspoel. Wanneer de stuurklem wordt aangestuurd door een geschikte spanning, genereert de spoel een magnetisch veld dat er op zijn beurt voor zorgt dat het relais werkt.
3. Ontwerp magneetspoel optimaliseren
De magneetspoel is een van de kerncomponenten van het relais en het ontwerp moet ervoor zorgen dat de elektromagnetische kracht die door de spoel wordt opgewekt wanneer deze onder spanning staat, voldoende is om de mechanische structuur aan te drijven terwijl het energieverbruik tot een minimum wordt beperkt.
Zorg voor een betrouwbare elektrische verbinding: In PCB-ontwerp worden contacten verbonden met verschillende delen van het circuit via gaatjes in de PCB-printplaatEen aansluiting die niet alleen handig is, maar ook een betrouwbare elektrische verbinding biedt.
Toepassingsgebieden van automatische laadrelais
1.Nieuwe energie voertuigen
In nieuwe energievoertuigen wordt het automatische laadrelais voornamelijk gebruikt om het schakelen van de accu, motor, laadpoort en andere componenten te regelen. Specifiek kan het de aan-uitschakeling van het circuit regelen om de functies van starten, versnellen, vertragen en stoppen van het voertuig te realiseren. Wanneer het voertuig wordt opgeladen, kan het automatische oplaadrelais bovendien de schakelaar van de oplaadpoort bedienen om de veiligheid en stabiliteit van het oplaadproces te garanderen.
2. Laadpistool en laadpaal
Relais spelen ook een belangrijke rol in laadpistolen en laadpalen. Hongfa’s HF161F relais wordt bijvoorbeeld veel gebruikt in laadpistolen en laadpalen om de aan-uit van het circuit te regelen. Een ander Hongfa HF179F relais wordt gebruikt om de aan-uit van het circuit te regelen om de veilige werking van de laadapparatuur te garanderen. Daarnaast hebben Aohi’s 3,5/4kW intelligente laad- en ontlaadpistolen ook ingebouwde relais om een verscheidenheid aan beveiligingsfuncties te bieden, zoals overspanningsbeveiliging en overstroombeveiliging.
3. Systeem voor zonne-energieopwekking
In een zonne-energiesysteem kan het automatische laadrelais de schakelaar van het zonnepaneel bedienen en het circuit beschermen om te voorkomen dat het paneel beschadigd raakt door te veel of te weinig stroom. Tegelijkertijd kan het relais ook worden gebruikt in combinatie met de zonnecontroller om het intelligente beheer van het systeem voor het opwekken van zonne-energie te realiseren.
Veelgestelde vragen over automatische laadrelais
1.Relais klikt niet aan (werkt niet)
Mogelijke oorzaken:
Onvoldoende voedingsspanning (spoelspanning komt niet overeen).
Storing in besturingssignaal (bijv. microcontroller geeft geen signaal af).
De relaisspoel is kapot of verouderd.
Slecht draadcontact (bijvoorbeeld losse terminals, oxidatie).
Oplossing:
Controleer of de nominale spanning van de spoel overeenkomt met de ingang (bijv. 12V/24V).
Meet het besturingssignaal met een multimeter om te zien of het normaal is.
Test de spoel aan/uit, oneindige weerstand moet worden vervangen.
Reinig de aansluitklemmen en draai de aansluitdraden weer vast.
2.Relais is ingeschakeld maar laadt abnormaal op
Mogelijke oorzaken:
De contactweerstand is te hoog door ablatie of oxidatie van het contact.
De belastingsstroom overschrijdt de nominale waarde van het relais (bijv. kortsluiting in de accu of overbelasting).
Fout in de logica van de laadbesturing (zoals spanningsdetectie is niet toegestaan).
Oplossing:
Controleer of de contacten zwart zijn geworden of putjes vertonen en vervang ze indien nodig.
Controleer de belastingsstroom en kies een relais met een hogere specificatie (bijvoorbeeld 30 A in plaats van 10 A).
Controleer de instellingen van de spanningssensor of laadregelaar.
3.Relais blijft inschakelen/niet uitschakelen
Mogelijke oorzaken:
Besturingssignaal loopt vast (bijv. programmafout of storing in relaisaandrijvingscircuit).
Contacten blijven plakken (hoge stroom leidt tot smeltlassen).
Mechanische structuur zit vast (stof of slijtage).
Oplossing:
Koppel het besturingssignaal los en kijk of het loslaat; controleer de aandrijftransistor / MOSFET.
Vervang het relais en zoek de oorzaak van de overstroom (bijv. omgekeerde batterij).
Reinig of vervang mechanische onderdelen.
4.Ernstige relaisverwarming
Mogelijke oorzaken:
Verhoogde weerstand door slecht contact.
Langdurige overbelasting.
Slechte omstandigheden voor warmteafvoer (bijv. afgesloten ruimte).
Oplossing:
Meet de spanningsval van het contact en vervang het als het contact abnormaal heet is.
Vergroot de stroommarge van het relais (gebruik bijvoorbeeld relais voor de auto-industrie).
Verbeter de ventilatie of installeer een koellichaam.
5. Doorbranden van de spoel
Mogelijke oorzaken:
Ingangsspanning is te hoog (bijv. 24V per ongeluk aangesloten op 12V spoel).
Kortsluiting in de spoel (isolatie kapot).
Oververhitting door veelvuldig schakelen.
Oplossing:
Controleer de spanningsspecificatie en voeg een overspanningsbeveiligingscircuit toe (bijvoorbeeld een spanningsregelaardiode).
Vervang het relais en controleer de isolatie van de bedrading.
Verlaag de schakelfrequentie of kies een solid-state relais (SSR).
6.Lawaai of trillingen
Mogelijke oorzaken:
Spoelspanningsfluctuatie (bijv. instabiel PWM-signaal).
De installatie is niet veilig.
AC relais gebruikt voor DC scenario (of omgekeerd).
Oplossing:
Controleer of de spanning gelijkmatig is en voeg zo nodig filtercondensatoren toe.
Versterk de montagebeugel of gebruik antitrilkussentjes.
Selecteer een DC-specifiek relais (DC-spoel).
7. Storing (willekeurig aan-uit)
Mogelijke oorzaken:
Elektromagnetische interferentie (bijv. motor in de buurt, omvormer).
Storing van het besturingssignaal (bijv. lange draden die niet afgeschermd zijn).
Hoge omgevingsvochtigheid leidt tot lekkage.
Oplossing:
Sluit de relaisspoel parallel aan met een stroomonderbrekende diode.
Gebruik afgeschermde draden en houd deze uit de buurt van storingsbronnen.
Kies het vochtbestendige model of doe een driedubbele behandeling.