Vad är ett automatiskt laddningsrelä?
Ett automatiskt laddningsrelä är en typ av relä som används för att automatiskt styra laddningsprocessen, vanligtvis i elfordon eller andra enheter som kräver automatisk laddning. Dess huvudsakliga funktion är att automatiskt stänga av laddningskretsen när batteriet är fulladdat för att förhindra överladdning och därmed skydda batteriet och förlänga dess livslängd.
Relä (engelska namn: relä) är en typ av elektrisk styrenhet, är förändringen av ingångskvantiteten (excitationsmängd) för att nå de föreskrivna kraven i den elektriska utgångskretsen för att få den kontrollerade kvantiteten att genomgå en förutbestämd stegförändring i en typ av elektrisk apparat.Det har ett interaktivt förhållande mellan styrsystemet (även kallat ingångskretsen) och det styrda systemet (även kallat utgångskretsen). Den används vanligen i automatiserade styrkretsar och är en slags "automatisk omkopplare" som styr driften av stora strömmar med små strömmar. Därför spelar den rollen som automatisk justering, säkerhetsskydd och en omvandlingskrets i kretsen.
Typer av reläer för automatisk laddning
De viktigaste typerna av reläer för automatisk laddning är elektromagnetiska reläer, termiska reläer, tidsreläer och hastighetsreläer. Dessa reläer kategoriseras enligt deras funktionsprincip, strukturella egenskaper och typ av belastning.
1. elektromagnetiskt relä
Elektromagnetiska reläer är den vanligaste typen av reläer som styr till- och frånslag av en krets genom elektromagnetiska effekter.När spolen spänningssätts genererar den ett magnetfält som drar till sig järnkärnan, vilket gör att kontakterna sluts eller bryts och därmed realiserar styrningen av kretsen.
Huvudfunktioner: styrkretsen och lastkretsen är helt isolerade för att förbättra säkerheten, kan styra högström- eller högspänningskretsar, enkel mekanisk struktur och lång livslängd.Om du behöver välja typ måste du ta hänsyn till spänning, ström, kontakttyp och andra parametrar för att säkerställa bästa prestanda.
2. termiskt relä
Termiskt relä är en vanligt förekommande elektrisk skyddsanordning, som huvudsakligen används för att förhindra att motor eller elektrisk utrustning skadas på grund av överbelastning.När strömmen i kretsen överskrider det inställda värdet värms det termiska elementet upp och böjer och deformerar bimetallen, vilket utlöser den mekaniska mekanismen för att koppla bort kretsen och säkerställa utrustningens säkerhet.
Huvudfunktion: exakt överbelastningsskydd, enkel och pålitlig struktur med stark anti-interferensförmåga.Åtgärdsströmmen kan justeras enligt utrustningens efterfrågan, inte direkt stänga av huvudkretsen, bara kontrollera kontaktorspolen, hög säkerhet.
3. tidsrelä
Tidsrelä är en typ av styrenhet med en tidsfördröjningsfunktion, som automatiskt kan ansluta eller koppla bort kretsen efter en inställd tid, och används ofta i automatiseringssystem som behöver exakt tidsstyrning.
Huvudfunktion: exakt kontroll för att möta olika behov. Kan matchas med kontaktorer, PLC etc. för att realisera komplex tidsstyrning, elektronisk hög precision och för att anpassa sig till olika miljöer.
4. hastighetsrelä
Hastighetsrelä (även känt som hastighetsrelä) är en typ av automatiseringskomponent som används för att detektera hastigheten på motor eller roterande utrustning, som automatiskt kan slå på eller stänga av styrkretsen enligt det förinställda hastighetsvärdet och används ofta i motorhastighetsreglering, bromskontroll och utrustningsskyddssystem.
Huvudfunktioner: förhindra motorskador på grund av övervarvning eller lågvarvsblockering, med en inverterare för att realisera varvtalsreglering med sluten slinga, beröringsfri elektronisk antivibration, underhållsfri, lämplig för tuffa miljöer.
Symboler för reläkretsar
1. Kretsrepresentation av reläspolar
I kopplingsscheman används en standardiserad representation av reläspolar:
Grundläggande symbol: En singelspole representeras med en lång boxgrafik
Representation med dubbla spolar:När ett relä har två spolar ritas två långa lådor sida vid sida.
Normer för märkning:Textsymbolen "J" (från pinyin-initialerna för "relay") måste märkas inuti eller bredvid den långa lådan.
2. Två sätt att rita reläkontakter
Centraliserad ritningsmetod
Kännetecken: Alla kontakter är dragna på samma sida av den långa lådan som representerar spolen.
Fördel:Visualisera reläets kompletta struktur
Tillämpliga scenarier: enkel kretsdesign, undervisning i schematiska diagram.
Decentraliserad ritningsmetod
Kännetecken: Enligt de faktiska kretsbehoven kommer kontakterna att spridas i olika positioner.
Krav på märkning:
Se till att spolen och motsvarande kontakter använder samma symbol (t.ex. J1).
Lägg till ett nummer till varje kontaktgrupp (t.ex. J1-1, J1-2)
Fördel: Gör kabeldragningen av komplexa kretsar tydligare och lättare att läsa.
3.Tre typer av reläkontakter
1.Normalt öppna kontakter (typ H)
Symbolidentifiering: anges med bokstaven "H".
När spolen är strömlös förblir kontakten öppen:
När spolen är strömlös förblir kontakten öppen.
När spolen är strömförande stängs kontakten och blir ledande.
Typiska tillämpningar: kontroll av kretsstart, strömbrytning av utrustning.
2. normalt sluten kontakt (typ D)
Symbolidentifiering: anges med bokstaven "D".
Symbolisering: Bokstaven "D" används för att ange driftsegenskaperna:
När spolen är strömlös förblir kontakten sluten.
När spolen är strömförande: kontakten är öppen
Typiska användningsområden: säkerhetsskyddskretsar, nödstopp.
3. växlingskontakt (typ Z)
Symbolidentifiering: anges med bokstaven "Z".
Strukturella egenskaper:
Innehåller 3 kontakter: 1 rörlig kontakt + 2 statiska kontakter.
Bilda två kontaktpar
Driftsegenskaper:
När spolen inte är strömsatt är den rörliga kontakten sluten till en av de statiska kontakterna och frånkopplad från den andra.
När spolen är strömförande växlas den rörliga kontaktens position för att ändra anslutningsstatus.
Typiska tillämpningar: styrning av kretsomkopplare, styrning av motor framåt och bakåt.
Reläfunktion för automatisk laddning
1. intelligent laddningshantering och exakt på/av-kontroll
Automatiskt laddningsrelä spelar en nyckelroll inom området för effektkontroll, och dess utmärkta on-off-prestanda ger en solid garanti för laddningssäkerhet. Om man tar laddningsstolpen för elfordon som exempel kan reläsystemet
Exakt kontroll:Uppnå en respons på en illisekund för att säkerställa stabil strömtillförsel när laddningen påbörjas.
Säker frånkoppling:Tillförlitlig frånkoppling av kretsen när laddningen är klar eller under onormala förhållanden.
Lägesväxling: Intelligent växling av snabba/ långsamma laddningslägen enligt kontrollinstruktionerna, med stöd för avancerade funktioner som t.ex. laddningsreservation.
Effektivitetsoptimering: avsevärt förbättrad effektivitet i energianvändningen genom dynamisk justering av laddningsparametrarna.
2. Skyddsmekanismer för flera kretsar
Det moderna automatiska laddningsreläet integrerar ett komplett utbud av skyddsfunktioner och bygger upp flera säkerhetsbarriärer för laddningssystemet:
Skyddande funktion för kärnan:
Överströmsskydd: realtidsövervakning av strömmen, bortom säkerhetströskeln, stängs av omedelbart
Överspänningsskydd: automatisk frånkoppling vid onormal nätspänning
Skydd mot strömavbrott: Svarar på plötsliga strömavbrott för att garantera utrustningens säkerhet
Temperaturövervakning: förhindra skador på utrustningen som orsakas av överhettning
Skydd Fördel:
Svarstid 20 ms, vilket vida överstiger mekaniska brytare
Programmerbara skyddsparametrar som anpassar sig till olika utrustningsbehov
Självdiagnosfunktion för fel, förbättrar underhållseffektiviteten
3. intelligent övervaknings- och fjärrkontrollsystem
Som kärnkomponent i det intelligenta laddningssystemet har det automatiska laddningsreläet en stark förmåga till datainteraktion:
Övervakningsfunktion:
Insamling av viktiga parametrar i realtid, t.ex. laddningsström, spänning, temperatur etc.
Dataprovtagningsnoggrannhet på ± 0,5%, för att säkerställa noggrannheten i övervakningen
Omedelbart larm för onormal status, med stöd för en hierarkisk varningsmekanism.
Kontrollfunktioner:
Stöd för 4G/5G/WiFi och andra kommunikationsprotokoll.
Fjärrstyrd start/stopp, lägesväxling och andra funktioner kan realiseras.
Samarbeta med molnplattformen för att realisera klusterhantering för laddningshögar.
Öppet API-gränssnitt för systemintegration
Genom dessa tre kärnfunktioner garanterar det automatiska laddningsreläet inte bara säkerheten och tillförlitligheten i laddningsprocessen utan främjar också utvecklingen av laddningsinfrastrukturen i riktning mot intelligens och nätverk, och ger viktigt tekniskt stöd för strömhantering i den nya energitiden.
Arbetsprincip för automatiskt laddningsrelä
Automatiskt laddningsrelä är en typ av intelligent styrenhet baserad på elektromagnetiska principer, och dess kärnfunktion är att realisera den automatiska on-off-styrningen av laddningskretsen. Följande är dess detaljerade arbetsprincip:
1. Laddningens startfas
När laddningsprocessen startar
Styrsystemet applicerar en arbetsspänning på reläets elektromagnetiska spole, som genererar ett starkt elektromagnetiskt fält efter att ha aktiverats. Den elektromagnetiska kraften övervinner fjädermotståndet och lockar ankaret att agera, och de rörliga och statiska kontakterna stängs på ett tillförlitligt sätt för att bilda laddningskretsen.
2. Laddning av hållfastighet
I den normala laddningsprocessen
Den elektromagnetiska spolen aktiveras kontinuerligt för att upprätthålla magnetfältet och kontakterna hålls stängda för att säkerställa stabil strömöverföring och styrsystemet övervakar laddningsparametrarna (spänning, ström, temperatur etc.) i realtid.
3. laddningsavslutningssteg
När signalen för avslutad laddning detekteras
Styrsystemet bryter strömtillförseln till den elektromagnetiska spolen, det elektromagnetiska fältet försvinner snabbt, fjädermekanismen trycker på ankaret för att återställa, den rörliga kontakten och den statiska kontakten separeras snabbt och kretsen är helt frånkopplad.
Denna intelligenta on-off-styrning garanterar inte bara säkerheten och tillförlitligheten i laddningsprocessen utan förlänger också effektivt batteriets livslängd, vilket är en oumbärlig nyckelkomponent i modern laddningsutrustning.
Fördelar och nackdelar med automatiska laddningsreläer
1. Fördelar
Automatisk styrning: kan automatiskt upptäcka batteriets status och stänga av laddningskretsen, vilket minskar behovet av manuella ingrepp.
Batteriskydd: förhindrar överladdning och överurladdning, förlänger batteriets livslängd.
Säker och pålitlig: minskar antalet säkerhetsolyckor som orsakas av felaktig laddning.
2. nackdelar
Högre kostnad: Jämfört med vanliga laddare ökar de automatiska laddningsreläerna systemets komplexitet och kostnad.
Komplext underhåll: kräver regelbunden inspektion och underhåll av reläet och dess styrsystem.
Användning av automatiska laddningsreläer på kretskort
1. Utöka kontrollområdet
Automatiskt laddningsrelä kan styra datasignalen genom flera kontaktpunkter, för att säkerställa att ett visst värde kan du trycka på kontaktpunktsgruppen med olika metoder, förutom att byta ut, öppna och stänga, ansluta flera kretsar.
2. Öka lastkapaciteten
Automatiskt laddningsrelä kan använda en mycket liten mängd kontroll, kontrollera en stor utgångseffektkrets. Till exempel kan skickliga reläer och mellanreläer styra kretsar med hög strömförsörjning med en liten mängd kontroll.
3.Integrerad datasignal
När flera styrdatasignaler matas in till ett relä med flera lindningar på önskat sätt, kan det genomgå jämförande integrerad typbehandling för att säkerställa önskad styreffekt.
Automatiseringskontroll: Automatiska laddningsreläer kan bildas med andra elektriska produkter för att driva programstyrningslinjer för automatiseringskontroll. Till exempel kan reläer på skyddsutrustning kombineras med andra elektriska produkter för att bilda en driftprogramkontrolllinje för automatiserad kontrolldrift.
Automatiskt laddningsrelä i PCB-designöverväganden
1. välj rätt relämodell
Välj rätt 5V-relämodul utifrån belastningskapacitet, svarstid och livslängd etc. 5V relämoduler används ofta inom automationskontroll, smarta hem, industriella produktionslinjer och andra områden på grund av sin måttliga spänning och direkta kompatibilitet med de flesta mikrokontroller.
2. utforma styrkretsen för reläet
Styrkretsen i ett relä omfattar signalinmatning, signalbehandling och signalutmatning. Ingångssidan kan ta emot signaler från olika styrenheter, t.ex. mikrokontrollerns GPIO-utgång, sensorsignaler och så vidare. Utgångarna ansluts sedan till den lastkrets som styrs. Styrterminalen är vanligtvis en del av reläspolen. När styrterminalen drivs av en lämplig spänning genererar spolen ett magnetfält, vilket i sin tur får reläet att fungera.
3. Optimera designen av solenoidspolen
Magnetspolen är en av reläets kärnkomponenter och dess konstruktion måste säkerställa att den elektromagnetiska kraft som genereras av spolen när den aktiveras är tillräcklig för att driva den mekaniska strukturen samtidigt som energiförbrukningen minimeras.
Säkerställ en tillförlitlig elektrisk anslutning: Vid mönsterkortsdesign ansluts kontakter till olika delar av kretsen genom hål i kretskortet. PCB-kort, en anslutning som inte bara är bekväm utan också ger en tillförlitlig elektrisk anslutning.
Användningsområden för automatiskt laddningsrelä
1. nya energifordon
I nya energibilar används det automatiska laddningsreläet huvudsakligen för att styra omkopplingen av batteripaketet, motorn, laddningsporten och andra komponenter. Specifikt kan den styra kretsens på-av för att realisera funktionerna för start, acceleration, retardation och stopp av fordonet. Dessutom, när fordonet laddas, kan det automatiska laddningsreläet också styra omkopplaren till laddningsporten för att säkerställa laddningsprocessens säkerhet och stabilitet.
2. Laddningspistol och laddningsstolpe
Reläer spelar också en viktig roll i laddningspistoler och laddningshögar. Till exempel används Hongfa’ s HF161F-relä i stor utsträckning i laddningspistoler och laddningshögar för att styra kretsens på-av. Ett annat Hongfa HF179F-relä används för att styra kretsens på-av för att säkerställa säker drift av laddningsutrustningen. Dessutom har Aohi’s 3,5/4kW intelligenta laddnings- och urladdningspistoler också inbyggda reläer för att tillhandahålla en mängd olika skyddsfunktioner, såsom överspänningsskydd och överströmsskydd.
3. system för produktion av solenergi
I ett solenergisystem kan det automatiska laddningsreläet styra solpanelens omkopplare och skydda kretsen för att förhindra att panelen skadas av för mycket eller för lite ström. Samtidigt kan reläet också användas tillsammans med solstyrenheten för att realisera den intelligenta hanteringen av solenergiproduktionssystemet.
Vanliga frågor om automatiska laddningsreläer
1.Reläet går inte att koppla in (fungerar inte)
Möjliga orsaker:
Otillräcklig matningsspänning (spolspänningen stämmer inte överens).
Fel på styrsignalen (t.ex. mikrokontrollern skickar inte ut någon signal).
Reläspolen är trasig eller åldrad.
Dålig trådkontakt (t.ex. lösa plintar, oxidation).
Lösning:
Kontrollera om spolens märkspänning stämmer överens med ingången (t.ex. 12V/24V).
Mät styrsignalen med en multimeter för att se om den är normal.
Testa spolen på/av, oändligt motstånd måste bytas ut.
Rengör plintarna och dra åt anslutningsledningarna igen.
2. Reläet är inkopplat men laddningen är onormal
Möjliga orsaker:
Kontaktmotståndet är för högt på grund av ablation eller oxidation av kontakten.
Lastströmmen överskrider reläets märkvärde (t.ex. kortslutning eller överbelastning av batteriet).
Logikfel i laddningsstyrningen (t.ex. spänningsdetektering är inte tillåten).
Lösning:
Kontrollera om kontakterna är svärtade eller gropiga och byt ut dem vid behov.
Bekräfta lastströmmen och välj ett relä med högre specifikation (t.ex. 30A i stället för 10A).
Kontrollera inställningarna för spänningssensor eller laddningsregulator.
3.Reläet fortsätter att koppla in/lyckas inte koppla ur
Möjliga orsaker:
Styrsignalen har fastnat (t.ex. programfel eller fel på reläets drivkrets).
Kontakter som fastnar (hög ström leder till smältsvetsning).
Mekanisk struktur har fastnat (damm eller slitage).
Lösning:
Koppla bort styrsignalen och observera om den släpper; kontrollera drivtransistorn / MOSFET.
Byt ut reläet och felsök orsaken till överströmmen (t.ex. omvänt batteri).
Rengör eller byt ut mekaniska delar.
4. kraftig uppvärmning av reläet
Möjliga orsaker:
Ökat motstånd på grund av dålig kontakt.
Långvarig drift med överbelastning.
Dåliga värmeavledningsförhållanden (t.ex. trånga utrymmen).
Lösning:
Mät kontaktens spänningsfall och byt ut den om den är onormalt varm.
Öka reläets ström-marginal (t.ex. använd reläer av fordonskvalitet).
Förbättra ventilationen eller installera en kylfläns.
5. utbränd spole
Möjliga orsaker:
Ingångsspänningen är för hög (t.ex. 24V felaktigt ansluten till 12V-spole).
Spolen kortsluten (isoleringen bruten).
Överhettning på grund av frekventa växlingar.
Lösning:
Kontrollera spänningsspecifikationen och lägg till en skyddskrets mot överspänning (t.ex. en diod för spänningsreglering).
Byt ut reläet och kontrollera ledningarnas isolering.
Minska kopplingsfrekvensen eller välj ett solid-state relä (SSR).
6. buller eller vibrationer
Möjliga orsaker:
Fluktuationer i spolspänningen (t.ex. instabil PWM-signal).
Installationen är inte säker.
AC-relä används för DC-scenario (eller vice versa).
Lösning:
Se till att spänningen är jämn och lägg till filterkondensatorer om det behövs.
Förstärk monteringsfästet eller använd vibrationsdämpande dynor.
Välj ett DC-specifikt relä (DC-spole).
7. funktionsfel (slumpmässig på-av)
Möjliga orsaker:
Elektromagnetisk störning (t.ex. motor i närheten, inverterare).
Störningar i styrsignaler (t.ex. långa kablar som inte är skärmade).
Hög luftfuktighet i omgivningen leder till läckage.
Lösning:
Parallellkoppla reläspolen med en strömavbrytande diod.
Använd skärmade kablar och håll dem borta från störningskällor.
Välj den fuktsäkra modellen eller gör en trippelsäker behandling.