Otomatik Şarj Rölesi Nedir?
Otomatik şarj rölesi, genellikle elektrikli araçlarda veya otomatik şarj gerektiren diğer cihazlarda şarj işlemini otomatik olarak kontrol etmek için kullanılan bir röle türüdür.Ana işlevi, aşırı şarjı önlemek için pil tamamen şarj olduğunda şarj devresini otomatik olarak kesmek, böylece pili korumak ve hizmet ömrünü uzatmaktır.
Röle (İngilizce adı: relay) bir tür elektrik kontrol cihazıdır, kontrol edilen miktarın bir tür elektrikli cihazda önceden belirlenmiş bir adım değişikliğine uğramasını sağlamak için elektrik çıkış devresinde öngörülen gereksinimlere ulaşmak için giriş miktarının (uyarma miktarı) değiştirilmesidir. Kontrol sistemi (giriş devresi olarak da adlandırılır) ve kontrol edilen sistem (çıkış devresi olarak da adlandırılır) arasında etkileşimli bir ilişki vardır. Genellikle otomatik kontrol devrelerinde kullanılan, büyük akımların küçük akımlarla çalışmasını kontrol eden bir tür "otomatik anahtar "dır. Bu nedenle, otomatik ayarlama, güvenlik koruması ve devrede bir dönüştürme devresi rolü oynar.
Otomatik Şarj Rölesi Çeşitleri
Otomatik şarj rölelerinin ana türleri arasında elektromanyetik röleler, termal röleler, zaman röleleri ve hız röleleri bulunur.Bu röleler etki prensiplerine, yapısal özelliklerine ve yük tiplerine göre kategorize edilir.
1. Elektromanyetik Röle
Elektromanyetik röleler, elektromanyetik etkiler yoluyla bir devrenin açılıp kapanmasını kontrol eden en yaygın röle türüdür.Bobine enerji verildiğinde, demir çekirdeği çeken bir manyetik alan oluşturarak kontakların kapanmasına veya kopmasına neden olur ve böylece devrenin kontrolünü gerçekleştirir.
Ana işlevler: kontrol devresi ve yük devresi güvenliği artırmak için tamamen izole edilmiştir, yüksek akım veya yüksek voltaj devrelerini, basit mekanik yapıyı ve uzun ömrü kontrol edebilir.Tipi seçmeniz gerekiyorsa, en iyi performansı sağlamak için voltajı, akımı, kontak tipini ve diğer parametreleri göz önünde bulundurmanız gerekir.
2. Termal Röle
Termal röle, esas olarak motor veya elektrikli ekipmanın aşırı yük nedeniyle hasar görmesini önlemek için kullanılan, yaygın olarak kullanılan bir elektrik koruma cihazıdır.Devredeki akım ayarlanan değeri aştığında, termal eleman ısınır ve bimetali büker ve deforme eder, bu da devrenin bağlantısını kesmek ve ekipmanın güvenliğini sağlamak için mekanik mekanizmayı tetikler.
Ana işlev: hassas aşırı yük koruması, güçlü parazit önleme özelliğine sahip basit ve güvenilir yapı. Hareket akımı, ekipmanın talebine göre ayarlanabilir, ana devreyi doğrudan kesmez, sadece kontaktör bobinini kontrol eder, yüksek güvenlik.
3. Zaman rölesi
Zaman rölesi, belirli bir süre sonra devreyi otomatik olarak bağlayabilen veya bağlantısını kesebilen, zaman geciktirme işlevine sahip bir tür kontrol cihazıdır ve hassas zaman kontrolüne ihtiyaç duyan otomasyon sisteminde yaygın olarak kullanılır.
Ana işlev: farklı ihtiyaçları karşılamak için hassas kontrol. Karmaşık zamanlama kontrolü, elektronik yüksek hassasiyet gerçekleştirmek ve farklı ortamlara uyum sağlamak için kontaktörler, PLC vb. ile eşleştirilebilir.
4. Hız Rölesi
Hız rölesi (hız rölesi olarak da bilinir), motorun veya dönen ekipmanın hızını tespit etmek için kullanılan, önceden ayarlanmış hız değerine göre kontrol devresini otomatik olarak açıp kapatabilen ve motor hız regülasyonu, fren kontrolü ve ekipman koruma sisteminde yaygın olarak kullanılan bir tür otomasyon bileşenidir.
Ana işlevler: aşırı hız veya düşük hız engellemesi nedeniyle motor hasarını önler, kapalı döngü hız düzenlemesini gerçekleştirmek için bir invertör ile, temassız elektronik titreşim önleyici, bakım gerektirmez, zorlu ortamlar için uygundur.
Röle Devre Sembolleri
1. Röle bobinlerinin devre gösterimi
Devre şemalarında röle bobinlerinin standartlaştırılmış bir gösterimi kullanılır:
Temel sembol:Tek bir bobin uzun bir kutu grafiği kullanılarak temsil edilir
Çift bobin gösterimi:Bir rölenin iki bobini olduğunda, iki uzun kutu yan yana çizilir.
Etiketleme normları: "J" metin sembolü ("röle" kelimesinin pinyin baş harflerinden) uzun kutunun içinde veya yanında etiketlenmelidir.
2. Röle kontaklarını çizmenin iki yolu
Merkezi çizim yöntemi
Özellikler:Tüm kontaklar bobini temsil eden uzun kutunun aynı tarafına çizilir.
Avantaj: Rölenin tüm yapısını görselleştirin
Uygulanabilir senaryolar: basit devre tasarımı, şematik diyagramların öğretilmesi.
Merkezi olmayan çizim yöntemi
Özellikler: Gerçek devre ihtiyaçlarına göre, kontaklar farklı konumlara dağılacaktır.
Etiketleme gereklilikleri:
Bobin ve ilgili kontakların aynı sembolü kullandığından emin olun (örn. J1).
Her temas grubuna bir numara ekleyin (örn. J1-1, J1-2)
Avantaj:Karmaşık devrelerin kablo bağlantılarını daha net ve kolay okunur hale getirir.
3. Üç tip röle kontağı
1. Normalde açık kontaklar (H tipi)
Sembol tanımlaması: "H" harfi ile gösterilir.
Bobinin enerjisi kesildiğinde kontak açık kalır:
Bobinin enerjisi kesildiğinde kontak açık kalır.
Bobine enerji verildiğinde kontak kapanır ve iletime geçer.
Tipik uygulamalar: devre başlatma kontrolü, ekipman enerjili anahtarlama.
2. Normalde kapalı kontak (D tipi)
Sembol tanımlaması: "D" harfi ile gösterilir.
Sembolleştirme: Çalışma özelliklerini belirtmek için "D" harfi kullanılır:
Bobinin enerjisi kesildiğinde kontak kapalı kalır.
Bobine enerji verildiğinde: kontak açıktır
Tipik uygulamalar: güvenlik koruma devreleri, acil durdurmalar.
3. Değiştirme kontağı (Z tipi)
Sembol tanımlaması: "Z" harfi ile gösterilir.
Yapısal özellikler:
3 kontak içerir: 1 hareketli kontak + 2 statik kontak.
İki kontak çifti oluşturun
Çalışma özellikleri:
Bobine enerji verilmediğinde, hareketli kontak statik kontaklardan birine kapatılır ve diğerinden ayrılır.
Bobine enerji verildiğinde, bağlantı durumunu değiştirmek için hareketli kontağın konumu değiştirilir.
Tipik uygulamalar: devre anahtarlama kontrolü, motor ileri ve geri kontrolü.
Otomatik şarj rölesi fonksiyonu
1. Akıllı şarj yönetimi ve hassas açma-kapama kontrolü
Otomatik şarj rölesi, güç kontrolü alanında önemli bir rol oynar ve mükemmel açma-kapama performansı, şarj güvenliği için sağlam bir garanti sağlar.Örnek olarak elektrikli araç şarj yığınını ele alırsak, röle sistemi şunları yapabilir
Hassas kontrol:Şarj işlemi başlatıldığında sabit güç sağlamak için saniyenin altında tepki elde edin.
Güvenli bağlantı kesme: Şarj işlemi tamamlandığında veya anormal koşullar altında devrenin bağlantısının güvenilir şekilde kesilmesi.
Mod değiştirme: Kontrol talimatlarına göre hızlı/yavaş şarj modlarının akıllıca değiştirilmesi, şarj rezervasyonu gibi gelişmiş işlevleri destekler.
Verimlilik optimizasyonu: şarj parametrelerini dinamik olarak ayarlayarak enerji kullanım verimliliğini önemli ölçüde artırır.
2. Çoklu devre koruma mekanizmaları
Modern otomatik şarj rölesi, şarj sistemi için çoklu güvenlik bariyerleri oluşturarak çok çeşitli koruma işlevlerini entegre eder:
Çekirdek koruma işlevi:
Aşırı akım koruması: akımın gerçek zamanlı izlenmesi, güvenlik eşiğinin ötesinde, derhal keser
Aşırı voltaj koruması: anormal şebeke voltajı durumunda otomatik bağlantı kesme
Güç kesintisi koruması: Ekipmanın güvenliğini sağlamak için ani elektrik kesintisine yanıt verme
Sıcaklık izleme: aşırı ısınmadan kaynaklanan ekipman hasarını önler
Koruma Avantajı:
Mekanik anahtarları çok aşan tepki süresi <20ms
Farklı ekipman ihtiyaçlarına uyum sağlayan programlanabilir koruma parametreleri
Arıza kendi kendine teşhis fonksiyonu, bakım verimliliğini artırır
3. Akıllı izleme ve uzaktan kontrol sistemi
Akıllı şarj sisteminin temel bileşeni olan otomatik şarj rölesi, güçlü bir veri etkileşim yeteneğine sahiptir:
İzleme fonksiyonu:
Şarj akımı, voltaj, sıcaklık vb. gibi temel parametrelerin gerçek zamanlı olarak toplanması.
İzlemenin doğruluğunu sağlamak için ± %0,5 veri örnekleme doğruluğu
Hiyerarşik bir uyarı mekanizmasını destekleyen anormal durum için anında alarm.
Kontrol özellikleri:
4G/5G/WiFi ve diğer iletişim protokollerini destekler.
Uzaktan başlatma/durdurma, mod değiştirme ve diğer işlemler gerçekleştirilebilir.
Şarj yığını küme yönetimini gerçekleştirmek için bulut platformu ile işbirliği yapın.
Sistem entegrasyonu için açık API arayüzü
Bu üç temel işlev sayesinde, otomatik şarj rölesi yalnızca şarj işleminin güvenliğini ve güvenilirliğini garanti etmekle kalmaz, aynı zamanda şarj altyapısının zeka ve ağ oluşturma yönünde geliştirilmesini teşvik eder ve yeni enerji çağında güç yönetimi için temel teknik destek sağlar.
Otomatik şarj rölesi çalışma prensibi
Otomatik şarj rölesi, elektromanyetik prensiplere dayalı bir tür akıllı kontrol cihazıdır ve temel işlevi, şarj devresinin otomatik açma-kapama kontrolünü gerçekleştirmektir. Detaylı çalışma prensibi aşağıdadır:
1. Şarj başlatma aşaması
Şarj işlemi başladığında
Kontrol sistemi, enerjilendirildikten sonra güçlü bir elektromanyetik alan oluşturan rölenin elektromanyetik bobinine bir çalışma voltajı uygular. Elektromanyetik kuvvet yay direncinin üstesinden gelir ve armatürü harekete geçirmek için çeker ve şarj devresini oluşturmak için hareketli ve statik kontaklar güvenilir bir şekilde kapatılır.
2. Şarj Bekletme Aşaması
Normal şarj sürecinde
Elektromanyetik bobin, manyetik alanı korumak için sürekli olarak enerjilendirilir ve sabit akım iletimini sağlamak için kontaklar kapalı tutulur ve kontrol sistemi şarj parametrelerini (voltaj, akım, sıcaklık vb.) gerçek zamanlı olarak izler.
3. Şarj sonlandırma aşaması
Şarj tamamlama sinyali algılandığında
Kontrol sistemi elektromanyetik bobine giden güç kaynağını keser, elektromanyetik alan hızla kaybolur, yay mekanizması armatürü sıfırlamaya iter, hareketli kontak ve statik kontak hızla ayrılır ve devrenin bağlantısı tamamen kesilir.
Bu akıllı açma-kapama kontrolü, yalnızca şarj işleminin güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda modern şarj ekipmanında vazgeçilmez bir anahtar bileşen olan akünün hizmet ömrünü de etkili bir şekilde uzatır.
Otomatik şarj rölelerinin avantajları ve dezavantajları
1. Avantajlar
Otomatik kontrol: akü durumunu otomatik olarak algılayabilir ve şarj devresini keserek manuel müdahaleyi azaltır.
Akü koruması: aşırı şarj ve aşırı deşarjı önler, akünün hizmet ömrünü uzatır.
Güvenli ve güvenilir: yanlış şarjdan kaynaklanan güvenlik kazalarını azaltır.
2. Dezavantajlar
Daha yüksek maliyet: Sıradan şarj cihazları ile karşılaştırıldığında, otomatik şarj röleleri sistemin karmaşıklığını ve maliyetini artırır.
Karmaşık bakım: Rölenin ve kontrol sisteminin düzenli olarak incelenmesini ve bakımını gerektirir.
PCB'lerde otomatik şarj rölelerinin uygulanması
1. Kontrol aralığının genişletilmesi
Otomatik şarj rölesi, veri sinyalini birden fazla temas noktası üzerinden kontrol edebilir, belirli bir değeri sağlamak için, birden fazla devreyi değiştirmenin, açmanın ve kapatmanın yanı sıra farklı yöntemlerin temas grubuna basabilirsiniz.
2. Yük kapasitesini artırın
Otomatik şarj rölesi çok az miktarda kontrol kullanabilir, büyük bir çıkış gücü devresini kontrol edebilir. Örneğin, hünerli röleler ve ara röleler, az miktarda kontrol ile yüksek güçlü besleme devrelerini kontrol edebilir.
3. Entegre Veri Sinyali
Birden fazla kontrol veri sinyali çok sarımlı bir röleye gerekli şekilde girildiğinde, istenen kontrol etkisini sağlamak için karşılaştırmalı entegre tip işleme tabi tutulabilir.
Otomasyon kontrolü: Otomatik şarj röleleri, otomasyon kontrolü için program kontrol hatlarını çalıştırmak üzere diğer elektrikli ürünlerle birlikte oluşturulabilir. Örneğin, koruma ekipmanı üzerindeki röleler, otomatik kontrol işlemi için bir çalışma programı kontrol hattı oluşturmak üzere diğer elektrikli ürünlerle birleştirilebilir.
PCB tasarımında otomatik şarj rölesi ile ilgili hususlar
1. Doğru röle modelini seçin
Yük kapasitesine, yanıt süresine ve kullanım ömrüne göre doğru 5V röle modülünü seçin. 5V röle modülleri, orta voltajları ve çoğu mikrodenetleyici ile doğrudan uyumlulukları nedeniyle otomasyon kontrolü, akıllı ev, endüstriyel üretim hattı ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Rölenin kontrol devresini tasarlayın
Bir rölenin kontrol devresi sinyal girişi, işleme ve çıkışı içerir. Giriş tarafı, mikrodenetleyicinin GPIO çıkışı, sensör sinyalleri ve benzeri gibi çeşitli kontrol cihazlarından sinyal alabilir. Çıkışlar daha sonra kontrol edilen yük devresine bağlanır. Kontrol terminali genellikle röle bobininin bir parçasıdır. Kontrol terminali uygun bir voltajla sürüldüğünde, bobin bir manyetik alan oluşturur ve bu da rölenin çalışmasına neden olur.
3. Solenoid bobin tasarımını optimize edin
Solenoid bobin, rölenin temel bileşenlerinden biridir ve tasarımının, enerji verildiğinde bobin tarafından üretilen elektromanyetik kuvvetin, enerji tüketimini en aza indirirken mekanik yapıyı çalıştırmak için yeterli olmasını sağlaması gerekir.
Güvenilir bir elektrik bağlantısı sağlayın: PCB tasarımında, kontaklar devrenin çeşitli kısımlarına PCB'deki delikler aracılığıyla bağlanır. PCB kartısadece kullanışlı değil aynı zamanda güvenilir bir elektrik bağlantısı sağlayan bir bağlantı.
Otomatik şarj rölesinin uygulama alanları
1. Yeni Enerji Araçları
Yeni enerji araçlarında, otomatik şarj rölesi esas olarak akü paketinin, motorun, şarj portunun ve diğer bileşenlerin anahtarlanmasını kontrol etmek için kullanılır. Özellikle, aracın çalıştırılması, hızlandırılması, yavaşlatılması ve durdurulması işlevlerini gerçekleştirmek için devrenin açılıp kapanmasını kontrol edebilir. Ek olarak, araç şarj olurken, otomatik şarj rölesi, şarj işleminin güvenliğini ve istikrarını sağlamak için şarj portunun anahtarını da kontrol edebilir.
2. Şarj tabancası ve şarj direği
Röleler ayrıca şarj tabancalarında ve şarj yığınlarında önemli bir rol oynar. Örneğin, Hongfa'nın HF161F rölesi, devrenin açılıp kapanmasını kontrol etmek için şarj tabancalarında ve şarj yığınlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Başka bir Hongfa HF179F rölesi, şarj ekipmanının güvenli çalışmasını sağlamak için devrenin açılıp kapanmasını kontrol etmek için kullanılır. Buna ek olarak, Aohi’nin 3,5 / 4kW akıllı şarj ve deşarj tabancaları, aşırı voltaj koruması ve aşırı akım koruması gibi çeşitli koruma işlevleri sağlamak için yerleşik rölelere de sahiptir.
3. Güneş Enerjisi Üretim Sistemi
Bir güneş enerjisi sisteminde, otomatik şarj rölesi güneş panelinin anahtarını kontrol edebilir ve panelin çok fazla veya çok az akımdan zarar görmesini önlemek için devreyi koruyabilir. Aynı zamanda röle, güneş enerjisi üretim sisteminin akıllı yönetimini gerçekleştirmek için güneş kontrolörü ile birlikte de kullanılabilir.
Otomatik şarj röleleri hakkında sıkça sorulan sorular
1. Röle devreye girmiyor (çalışmıyor)
Olası nedenler:
Yetersiz besleme gerilimi (bobin gerilimi eşleşmiyor).
Kontrol sinyali arızası (örn. mikrodenetleyici bir sinyal çıkışı vermiyor).
Röle bobini kırılmış veya eskimiş.
Kötü kablo teması (örn. gevşek terminaller, oksidasyon).
Çözüm:
Bobinin nominal voltajının girişle eşleşip eşleşmediğini kontrol edin (örn. 12V/24V).
Normal olup olmadığını görmek için kontrol sinyalini bir multimetre ile ölçün.
Bobini açık/kapalı olarak test edin, sonsuz direncin değiştirilmesi gerekir.
Terminalleri temizleyin ve bağlantı kablolarını yeniden sıkın.
2. Röle devrede ancak anormal şarj oluyor
Olası nedenler:
Temas ablasyonu veya oksidasyon nedeniyle temas direnci çok yüksek.
Yük akımı röle değerini aşıyor (örn. akü kısa devresi veya aşırı yük).
Şarj kontrol mantığı hatası (voltaj tespitine izin verilmemesi gibi).
Çözüm:
Kontakların kararmış veya çukurlaşmış olup olmadığını kontrol edin ve gerekirse değiştirin.
Yük akımını teyit edin ve daha yüksek özellikli bir röle seçin (örneğin 10A yerine 30A).
Voltaj sensörü veya şarj kontrol cihazı ayarlarını kontrol edin.
3. Röle devreye girmeye devam ediyor/ayrılmıyor
Olası nedenler:
Kontrol sinyali sıkışmış (örn. program hatası veya röle sürücü devresi arızası).
Kontakların yapışması (yüksek akım füzyon kaynağına yol açar).
Mekanik yapı sıkışmış (toz veya aşınma).
Çözüm:
Kontrol sinyalinin bağlantısını kesin ve serbest kalıp kalmadığını gözlemleyin; tahrik transistörünü / MOSFET'i kontrol edin.
Röleyi değiştirin ve aşırı akımın nedenini giderin (örn. ters akü).
Mekanik parçaları temizleyin veya değiştirin.
4. Şiddetli röle ısınması
Olası nedenler:
Zayıf temas nedeniyle artan direnç.
Uzun süreli aşırı yük çalışması.
Kötü ısı yayma koşulları (örn. kapalı alan).
Çözüm:
Kontak gerilim düşüşünü ölçün ve anormal derecede sıcak olduğunda değiştirin.
Röle akım marjını artırın (örn. otomotiv sınıfı röleler kullanın).
Havalandırmayı iyileştirin veya bir soğutucu takın.
5. Bobin yanması
Olası nedenler:
Giriş voltajı çok yüksek (örneğin 12V bobine yanlışlıkla 24V bağlanmış).
Bobin kısa devresi (izolasyon bozuk).
Sık anahtarlama nedeniyle aşırı ısınma.
Çözüm:
Voltaj spesifikasyonunu kontrol edin ve bir aşırı voltaj koruma devresi (örn. voltaj regülatörü diyotu) ekleyin.
Röleyi değiştirin ve kablo yalıtımını kontrol edin.
Anahtarlama frekansını azaltın veya bir katı hal rölesi (SSR) seçin.
6. Gürültü veya titreşim
Olası nedenler:
Bobin voltajı dalgalanması (örn. kararsız PWM sinyali).
Kurulum güvenli değil.
DC senaryosu için kullanılan AC rölesi (veya tam tersi).
Çözüm:
Gerilimin düzgün olduğundan emin olun ve gerekirse filtre kondansatörleri ekleyin.
Montaj braketini güçlendirin veya titreşim önleyici pedler kullanın.
DC'ye özgü bir röle seçin (DC bobini).
7. Arıza (rastgele açma-kapama)
Olası nedenler:
Elektromanyetik parazit (örn. yakındaki motor, invertör).
Kontrol sinyali paraziti (örn. ekranlanmamış uzun kablolar).
Yüksek ortam nemi sızıntıya neden olur.
Çözüm:
Röle bobinini akım devam ettirici bir diyot ile paralel bağlayın.
Korumalı kablolar kullanın ve parazit kaynaklarından uzak tutun.
Nem geçirmez modeli seçin veya üçlü geçirmezlik işlemi yapın.