Hvad er et automatisk opladningsrelæ?
Et automatisk opladningsrelæ er en type relæ, der bruges til automatisk at styre opladningsprocessen, normalt i elektriske køretøjer eller andre enheder, der kræver automatisk opladning.Dets vigtigste funktion er automatisk at afbryde opladningskredsløbet, når batteriet er fuldt opladet, for at forhindre overopladning og dermed beskytte batteriet og forlænge dets levetid.
Relæ (engelsk navn: relay) er en slags elektrisk kontrolenhed, er ændringen af inputmængde (excitationsmængde) for at nå de fastsatte krav i det elektriske udgangskredsløb for at få den kontrollerede mængde til at gennemgå en forudbestemt trinændring i en slags elektrisk apparat. Det har et interaktivt forhold mellem styresystemet (også kaldet inputkredsløbet) og det styrede system (også kaldet outputkredsløbet). Det bruges normalt i automatiserede kontrolkredsløb og er en slags "automatisk kontakt", der styrer driften af store strømme med små strømme. Derfor spiller den rollen som automatisk justering, sikkerhedsbeskyttelse og et konverteringskredsløb i kredsløbet.
Typer af automatiske opladningsrelæer
Hovedtyperne af automatiske opladningsrelæer omfatter elektromagnetiske relæer, termiske relæer, tidsrelæer og hastighedsrelæer.Disse relæer kategoriseres efter deres funktionsprincip, strukturelle egenskaber og belastningstype.
1. elektromagnetisk relæ
Elektromagnetiske relæer er den mest almindelige type relæer, der styrer til- og frakobling af et kredsløb ved hjælp af elektromagnetiske effekter.Når spolen får strøm, genererer den et magnetfelt, der tiltrækker jernkernen og får kontakterne til at lukke eller bryde og dermed styre kredsløbet.
Hovedfunktioner: Kontrolkredsløbet og belastningskredsløbet er fuldstændigt isoleret for at forbedre sikkerheden, kan styre højstrøms- eller højspændingskredsløb, enkel mekanisk struktur og lang levetid.Hvis du skal vælge type, skal du overveje spænding, strøm, kontakttype og andre parametre for at sikre den bedste ydeevne.
2. termisk relæ
Termisk relæ er en almindeligt anvendt elektrisk beskyttelsesanordning, som hovedsageligt bruges til at forhindre, at motor eller elektrisk udstyr bliver beskadiget på grund af overbelastning.Når strømmen i kredsløbet overskrider den indstillede værdi, opvarmes det termiske element og bøjer og deformerer bimetallet, hvilket udløser den mekaniske mekanisme til at afbryde kredsløbet og sikre udstyrets sikkerhed.
Hovedfunktion: præcis overbelastningsbeskyttelse, enkel og pålidelig struktur med stærk anti-interferensevne. Handlingsstrømmen kan justeres i henhold til udstyrets efterspørgsel, ikke direkte afbryde hovedkredsløbet, kun kontrollere kontaktorspolen, høj sikkerhed.
3. tidsrelæ
Tidsrelæ er en slags kontrolenhed med en tidsforsinkelsesfunktion, som automatisk kan tilslutte eller frakoble kredsløbet efter en indstillet tid og bruges i vid udstrækning i automatiseringssystemer, der har brug for præcis tidsstyring.
Hovedfunktion: præcis styring for at imødekomme forskellige behov. Kan matches med kontaktorer, PLC osv. for at realisere kompleks tidsstyring, elektronisk høj præcision og for at tilpasse sig forskellige miljøer.
4. hastighedsrelæ
Hastighedsrelæ (også kendt som hastighedsrelæ) er en slags automatiseringskomponent, der bruges til at registrere motorens eller det roterende udstyrs hastighed, som automatisk kan tænde eller slukke for kontrolkredsløbet i henhold til den forudindstillede hastighedsværdi og bruges i vid udstrækning til regulering af motorhastighed, bremsekontrol og udstyrsbeskyttelsessystem.
Hovedfunktioner: forhindrer motorskader på grund af overhastighed eller blokering ved lav hastighed, med en inverter til at realisere hastighedsregulering med lukket sløjfe, berøringsfri elektronisk antivibration, vedligeholdelsesfri, egnet til barske miljøer.
Symboler for relækredsløb
1. kredsløbsvisning af relæspoler
En standardiseret repræsentation af relæspoler bruges i kredsløbsdiagrammer:
Grundlæggende symbol:En enkelt spole repræsenteres ved hjælp af en lang boksgrafik
Repræsentation med dobbelt spole:Når et relæ har to spoler, tegnes to lange kasser side om side.
Normer for mærkning: Tekstsymbolet "J" (fra pinyin-initialerne for "relæ") skal mærkes inde i eller ved siden af den lange kasse.
2. To måder at tegne relækontakter på
Centraliseret tegnemetode
Karakteristika:Alle kontakter er tegnet på samme side af den lange kasse, der repræsenterer spolen.
Fordel: Visualiser relæets komplette struktur
Anvendelige scenarier: simpelt kredsløbsdesign, undervisning i skematiske diagrammer.
Decentraliseret tegnemetode
Egenskaber: I henhold til de faktiske kredsløbsbehov vil kontakterne blive spredt i forskellige positioner.
Krav til mærkning:
Sørg for, at spolen og de tilsvarende kontakter bruger det samme symbol (f.eks. J1).
Tilføj et nummer til hver kontaktgruppe (f.eks. J1-1, J1-2)
Fordel:Gør ledningsføringen i komplekse kredsløb mere overskuelig og lettere at læse.
3. Tre typer af relækontakter
1. Normalt åbne kontakter (type H)
Symbolidentifikation: angivet med bogstavet "H".
Når spolen er spændingsløs, forbliver kontakten åben:
Når spolen er spændingsløs, forbliver kontakten åben.
Når spolen får strøm, lukker kontakten og leder strøm.
Typiske anvendelser: opstartskontrol af kredsløb, strømafbrydelse af udstyr.
2. normalt lukket kontakt (D-type)
Symbolidentifikation: angivet med bogstavet "D".
Symbolisering: Bogstavet "D" bruges til at angive driftsegenskaberne:
Når spolen er spændingsløs, forbliver kontakten lukket.
Når spolen er aktiveret: kontakten er åben
Typiske anvendelser: sikkerhedsbeskyttelseskredsløb, nødstop.
3. omskifterkontakt (Z-type)
Symbolidentifikation: angivet med bogstavet "Z".
Strukturelle egenskaber:
Indeholder 3 kontakter: 1 bevægelig kontakt + 2 statiske kontakter.
Danner to kontaktpar
Driftsegenskaber:
Når spolen ikke er aktiveret, er den bevægelige kontakt lukket til en af de statiske kontakter og frakoblet den anden.
Når spolen aktiveres, skiftes den bevægelige kontakts position for at ændre forbindelsestilstanden.
Typiske anvendelser: styring af kredsløb, styring af motor frem og tilbage.
Automatisk opladningsrelæfunktion
1. intelligent opladningsstyring og præcis tænd-sluk-kontrol
Automatisk opladningsrelæ spiller en nøglerolle inden for strømstyring, og dets fremragende on-off-ydelse giver en solid garanti for opladningssikkerhed.Med elbilens opladningsbunke som eksempel kan relæsystemet
Præcis kontrol:Opnå ma illisekund respons for at sikre stabil strøm, når opladningen påbegyndes.
Sikker frakobling: Pålidelig afbrydelse af kredsløbet, når opladningen er afsluttet eller under unormale forhold.
Skift af tilstand: Intelligent skift af hurtig/langsom opladningstilstand i henhold til kontrolinstruktionerne, der understøtter avancerede funktioner som f.eks. opladningsreservation.
Effektivitetsoptimering: forbedrer energiudnyttelsen betydeligt ved dynamisk at justere opladningsparametrene.
2. Flere mekanismer til beskyttelse af kredsløb
Det moderne automatiske opladningsrelæ integrerer et komplet udvalg af beskyttelsesfunktioner og opbygger flere sikkerhedsbarrierer for opladningssystemet:
Kernebeskyttelsesfunktion:
Overstrømsbeskyttelse: realtidsovervågning af strømmen, hvis den overskrider sikkerhedstærsklen, afbrydes den øjeblikkeligt.
Overspændingsbeskyttelse: automatisk frakobling i tilfælde af unormal netspænding
Beskyttelse mod strømsvigt: Reagerer på pludselige strømsvigt for at sikre udstyrets sikkerhed
Temperaturovervågning: forebygger skader på udstyret på grund af overophedning
Fordel ved beskyttelse:
Responstid på 20 ms, langt bedre end mekaniske kontakter
Programmerbare beskyttelsesparametre, der tilpasser sig forskellige udstyrsbehov
Selvdiagnosefunktion for fejl, forbedrer vedligeholdelseseffektiviteten
3. intelligent overvågnings- og fjernstyringssystem
Som kernekomponent i det intelligente opladningssystem har det automatiske opladningsrelæ en stærk datainteraktionsevne:
Overvågningsfunktion:
Indsamling af nøgleparametre i realtid, f.eks. ladestrøm, spænding, temperatur osv.
Dataindsamlingsnøjagtighed på ± 0,5 % for at sikre overvågningens nøjagtighed.
Øjeblikkelig alarm for unormal status, der understøtter en hierarkisk advarselsmekanisme.
Kontrolfunktioner:
Understøtter 4G/5G/WiFi og andre kommunikationsprotokoller.
Fjernbetjent start/stop, tilstandsskift og andre funktioner kan realiseres.
Samarbejd med skyplatformen for at realisere styring af opladningsbunker.
Åben API-grænseflade til systemintegration
Gennem disse tre kernefunktioner garanterer det automatiske opladningsrelæ ikke kun sikkerheden og pålideligheden af opladningsprocessen, men fremmer også udviklingen af opladningsinfrastrukturen i retning af intelligens og netværk og yder vigtig teknisk støtte til strømstyring i den nye energitid.
Arbejdsprincip for automatisk opladningsrelæ
Automatisk opladningsrelæ er en slags intelligent kontrolenhed baseret på elektromagnetiske principper, og dens kernefunktion er at realisere den automatiske on-off-kontrol af opladningskredsløbet. Følgende er dets detaljerede arbejdsprincip:
1. opstartsfase for opladning
Når opladningsprocessen starter
Kontrolsystemet tilfører en arbejdsspænding til relæets elektromagnetiske spole, som genererer et stærkt elektromagnetisk felt efter at være blevet aktiveret. Den elektromagnetiske kraft overvinder fjedermodstanden og får ankeret til at virke, og de bevægelige og statiske kontakter lukkes pålideligt for at danne opladningskredsløbet.
2. opladning af holdetrin
I den normale opladningsproces
Den elektromagnetiske spole aktiveres kontinuerligt for at opretholde magnetfeltet, og kontakterne holdes lukkede for at sikre stabil strømoverførsel, og kontrolsystemet overvåger opladningsparametrene (spænding, strøm, temperatur osv.) i realtid.
3. afslutning af opladning
Når signalet for afslutning af opladning registreres
Kontrolsystemet afbryder strømforsyningen til den elektromagnetiske spole, det elektromagnetiske felt forsvinder hurtigt, fjedermekanismen skubber ankeret til at nulstille, den bevægelige kontakt og den statiske kontakt adskilles hurtigt, og kredsløbet er helt afbrudt.
Denne intelligente on-off-kontrol sikrer ikke kun sikkerheden og pålideligheden i opladningsprocessen, men forlænger også effektivt batteriets levetid, hvilket er en uundværlig nøglekomponent i moderne opladningsudstyr.
Fordele og ulemper ved automatiske opladningsrelæer
1. Fordele
Automatisk kontrol: kan automatisk registrere batteristatus og afbryde opladningskredsløbet, hvilket reducerer manuel indgriben.
Batteribeskyttelse: forhindrer overopladning og overafladning, forlænger batteriets levetid.
Sikker og pålidelig: reducerer sikkerhedsulykker forårsaget af forkert opladning.
2. ulemper
Højere omkostninger: Sammenlignet med almindelige opladere øger automatiske opladningsrelæer systemets kompleksitet og omkostninger.
Kompleks vedligeholdelse: Kræver regelmæssig inspektion og vedligeholdelse af relæet og dets kontrolsystem.
Anvendelse af automatiske opladningsrelæer på PCB'er
1. udvidelse af kontrolområdet
Automatisk opladningsrelæ kan styre datasignalet gennem flere kontaktpunkter for at sikre, at en bestemt værdi, du kan trykke på kontaktpunktet gruppe af forskellige metoder, ud over at udskifte, åbne og lukke, forbinde flere kredsløb.
2. øg belastningskapaciteten
Automatisk opladningsrelæ kan bruge en meget lille mængde kontrol til at styre et stort udgangseffektkredsløb. For eksempel kan behændige relæer og mellemrelæer styre strømforsyningskredsløb med høj effekt med en lille mængde kontrol.
3. Integreret datasignal
Når flere styredatasignaler indlæses i et relæ med flere viklinger på den ønskede måde, kan det gennemgå komparativ integreret behandling for at sikre den ønskede styreeffekt.
Automatiseringskontrol: Automatiske opladningsrelæer kan kombineres med andre elektriske produkter for at betjene programstyringslinjer til automatiseringskontrol. For eksempel kan relæer på beskyttelsesudstyr kombineres med andre elektriske produkter for at danne en driftsprogramstyringslinje til automatiseret styringsdrift.
Overvejelser om automatisk opladningsrelæ i PCB-design
1. vælg den rigtige relæmodel
Vælg det rigtige 5V-relæmodul i henhold til belastningskapacitet, responstid og levetid osv. 5V relæmoduler bruges i vid udstrækning i automatiseringskontrol, smart home, industriel produktionslinje og andre områder på grund af deres moderate spænding og direkte kompatibilitet med de fleste mikrocontrollere.
2. design relæets kontrolkredsløb
Kontrolkredsløbet i et relæ involverer signalindgang, -behandling og -udgang. Indgangssiden kan modtage signaler fra forskellige styreenheder, f.eks. mikrocontrollerens GPIO-udgang, sensorsignaler osv. Udgangene forbindes derefter til det belastningskredsløb, der styres. Kontrolterminalen er normalt en del af relæspolen. Når kontrolterminalen drives af en passende spænding, genererer spolen et magnetfelt, som igen får relæet til at fungere.
3. Optimer design af magnetspole
Magnetspolen er en af relæets kernekomponenter, og dens design skal sikre, at den elektromagnetiske kraft, der genereres af spolen, når den aktiveres, er tilstrækkelig til at drive den mekaniske struktur, samtidig med at energiforbruget minimeres.
Sørg for en pålidelig elektrisk forbindelse: I PCB-design er kontakterne forbundet til forskellige dele af kredsløbet gennem huller i PCB'et. PCB-korten forbindelse, der ikke kun er praktisk, men også giver en pålidelig elektrisk forbindelse.
Anvendelsesområder for automatisk opladningsrelæ
1. nye energikøretøjer
I nye energikøretøjer bruges det automatiske opladningsrelæ hovedsageligt til at styre omskiftningen af batteripakken, motoren, opladningsporten og andre komponenter. Specifikt kan det styre on-off af kredsløbet for at realisere funktionerne start, acceleration, deceleration og stop af køretøjet. Når køretøjet oplades, kan det automatiske opladningsrelæ også styre kontakten til opladningsporten for at sikre sikkerheden og stabiliteten i opladningsprocessen.
2. ladepistol og ladestander
Relæer spiller også en vigtig rolle i ladekanoner og ladebunker. For eksempel bruges Hongfa’s HF161F-relæ i vid udstrækning i opladningspistoler og opladningsbunker til at styre kredsløbets on-off. Et andet Hongfa HF179F-relæ bruges til at styre on-off af kredsløbet for at sikre sikker drift af opladningsudstyret. Derudover har Aohi’s 3,5/4 kW intelligente opladnings- og afladningspistoler også indbyggede relæer, der giver en række beskyttelsesfunktioner, såsom overspændingsbeskyttelse og overstrømsbeskyttelse.
3. system til produktion af solenergi
I et solenergisystem kan det automatiske opladningsrelæ styre solpanelets kontakt og beskytte kredsløbet for at forhindre, at panelet bliver beskadiget af for meget eller for lidt strøm. Samtidig kan relæet også bruges sammen med solcellecontrolleren til at realisere den intelligente styring af solenergiproduktionssystemet.
Ofte stillede spørgsmål om automatiske opladningsrelæer
1.Relæet går ikke i indgreb (virker ikke)
Mulige årsager:
Utilstrækkelig forsyningsspænding (spolespændingen passer ikke).
Kontrolsignalfejl (f.eks. mikrocontroller udsender ikke et signal).
Relæspolen er ødelagt eller aldrende.
Dårlig ledningskontakt (f.eks. løse klemmer, oxidering).
Løsning:
Kontrollér, om spolens nominelle spænding svarer til indgangen (f.eks. 12V/24V).
Mål styresignalet med et multimeter for at se, om det er normalt.
Test spolen on/off, uendelig modstand skal udskiftes.
Rengør klemmerne, og spænd forbindelsesledningerne igen.
2. Relæet er tilkoblet, men oplader unormalt
Mulige årsager:
Kontaktmodstanden er for høj på grund af kontaktablation eller oxidering.
Belastningsstrømmen overskrider relæets nominelle værdi (f.eks. batterikortslutning eller overbelastning).
Fejl i ladestyringslogikken (f.eks. spændingsregistrering er ikke tilladt).
Løsning:
Tjek, om kontakterne er sorte eller hullede, og udskift dem om nødvendigt.
Bekræft belastningsstrømmen, og vælg et relæ med højere specifikationer (f.eks. 30A i stedet for 10A).
Kontroller indstillingerne for spændingssensor eller laderegulator.
3.Relæet fortsætter med at koble ind/kobler ikke ud
Mulige årsager:
Styresignalet sidder fast (f.eks. programfejl eller fejl i relæets drivkredsløb).
Kontakter, der klæber (høj strøm fører til smeltesvejsning).
Mekanisk struktur sidder fast (støv eller slid).
Løsning:
Afbryd styresignalet, og se, om det frigøres; tjek drivtransistoren / MOSFET.
Udskift relæet, og undersøg årsagen til overstrømmen (f.eks. omvendt batteri).
Rengør eller udskift mekaniske dele.
4. kraftig relæopvarmning
Mulige årsager:
Øget modstand på grund af dårlig kontakt.
Langvarig drift med overbelastning.
Dårlige varmeafledningsforhold (f.eks. begrænset plads).
Løsning:
Mål kontaktens spændingsfald, og udskift den, hvis den er unormalt varm.
Øg relæets strømmargin (brug f.eks. relæer af bilkvalitet).
Forbedr ventilationen, eller installer en køleplade.
5. udbrændt spole
Mulige årsager:
Indgangsspændingen er for høj (f.eks. 24V fejlagtigt tilsluttet 12V-spolen).
Spolekortslutning (isolering ødelagt).
Overophedning på grund af hyppige skift.
Løsning:
Tjek spændingsspecifikationen, og tilføj et overspændingsbeskyttelseskredsløb (f.eks. en spændingsreguleringsdiode).
Udskift relæet, og tjek ledningens isolering.
Reducer koblingsfrekvensen, eller vælg et solid-state relæ (SSR).
6. støj eller vibrationer
Mulige årsager:
Udsving i spolespænding (f.eks. ustabilt PWM-signal).
Installationen er ikke sikker.
AC-relæ bruges til DC-scenarie (eller omvendt).
Løsning:
Sørg for, at spændingen er jævn, og tilføj filterkondensatorer, hvis det er nødvendigt.
Forstærk monteringsbeslaget, eller brug vibrationsdæmpende puder.
Vælg et DC-specifikt relæ (DC-spole).
7. fejlfunktion (tilfældig on-off)
Mulige årsager:
Elektromagnetisk interferens (f.eks. ， motor i nærheden, inverter).
Kontrolsignalinterferens (f.eks. lange ledninger, der ikke er afskærmet).
Høj luftfugtighed i omgivelserne fører til lækage.
Løsning:
Forbind relæspolen parallelt med en strømførende diode.
Brug afskærmede ledninger, og hold dem væk fra interferenskilder.
Vælg en fugtbestandig model, eller foretag en tredobbelt behandling.