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2021年8月9日

纯电动汽车电控系统教学平台,纯电动汽车电控系统

SBC-XNYD纯电动汽车电控系统教学平台

 

.产品简介

纯电动汽车电控系统教学平台采用纯电动车控制策略系统(包含电机控制、电池管理、VCU控制、车载充电机、电源转换系统、高压安全系统)的真实器件制作,包含电池及管理系统、电机及控制系统、车载充电系统、整车控制器VCU及控制系统、电源转换系统(AC-DC模块、DC-DC模块、DC-AC模块)、高压安全系统,真实展示电动汽车控制策略系统的结构原理与工作过程,纯电动车控制策略系统动力性能、可靠性能、安全性能。实现控制策略演示验证操作,包括起步模式、正常驱动模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情况下的控制策略等,并对控制策略进行检测分析诊断。

.功能特点

1.可展示纯电动车控制策略的完整组成结构(包含纯电动车永磁同步电机控制、电池管理、VCU控制、车载充电机、电源转换系统、高压安全系统);

2.安装纯电动车真实器件,包含电池及管理系统、电机及控制系统、车载充电系统、整车控制器VCU及控制系统、电源转换系统(AC-DC模块、DC-DC模块、DC-AC模块)、高压安全系统,真实展示电动汽车控制策略系统的结构原理与工作过程。

3.安装驾驶者进行各项操作的装置,包括档位控制、油门踏板、刹车踏板等;展示驾驶者操作的各种意图,如何与电动车控制系统关联对接;

3.电力驱动动力系统的加速、减速、制动及能量回收工况正常工作;

4.实现控制策略演示验证操作,包括起步模式、正常驱动模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情况下的控制策略等,并对控制策略进行检测分析诊断。

5.锂电池及管理系统(BMS):动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、短路保护、绝缘检测、充放电控制、均衡等功能,并通过CAN总线的方式与带CAN通讯的车载充电机等进行信息交互。

6.纯电动汽车动力电池包(动力电池:单体磷酸铁锂电池3.2V50Ah,共24节串联),电池管理系统包含:电压与温度及电流采集模块、主控模块等,主控模块通过CAN网络与其他模块通讯,直观了解动力电池PACK技术。

7.动力电池包、霍尔电流传感器、充电继电器、放电继电器、预充继电器、总正继电器、总负继电器均设有检测端口,可实时检测系统电路元件的电信号,如电阻、电压、电流、频率信号等。

8.BMS电池管理系统带被动均衡功能,带开关控制保护(单体断线、短路、过压、欠压、过流、过温),与车载充电机CAN通讯,通过BMS控制车载充电机工作,估算SOC(荷电状态)等。

(1)具有单体电压数据采集、总电压数据采集、电流采集、温度采集。

(2)具有完备的故障等级报警功能,包括电压、电流、温度等故障报警。

(3)具有SOC估算功能。

(4)具有充放电控制功能。

(5)具有被动均衡管理功能。

(6)系统开关无源机械触点。

9.动力电池包显示器(7寸触摸屏)安装在面板上,可以观察充放电过程各项参数(显示每节动力电池实时电压与实时温度、放电与充电工况、母线电流、绝缘工况等电池管理信息),可展示动力电池包充放电过程控制逻辑和主要部件参数变化规律。(配套可正常运行操作的BMS上位机检测标定软件)。

10.采用纯电动车电驱动传动系统(包含电机与控制器、单级变速器、电子真空液压制动、传动等系统)真实器件制作,可实现电动车电力驱动系统功能性测试实验实训,包括刹车能量回收、刹车、前进功能、后退功能、充电功能、互锁功能、模拟加载负载调节等。

11.工况模拟系统:模拟负载变化采用可调张力控制器进行切换,模拟电动车行驶的不同工况(启动、怠速、匀速、加速、减速、停车及爬坡等)。

12.实现电动车电力驱动系统实时监控实验实训,通过上位机软件可读取电机在车辆匀速、加速、减速工况下,电机转速、电压、电流、扭矩等参数的变化关系。

13.电机控制器与BMS控制单元具有诊断接口,通过上位机软件进行读取系统数据流信息(包含刹车开关、档位、电机转速与电压电流、制动能量回馈电流、电机温度、电机扭矩、电子油门开度、母线端电压/电流,电机控制器输出端电压/电流、制动能量回收等工作状态;电池组电压值、充放电流、温度等)与故障内容。

14.整车控制器VCU具有诊断接口,通过上位机软件进行读取各系统数据流信息.

15.配备的车载充电机、永磁同步电机控制器、电动车仪表、整车控制器VCU、电池管理模块通过CAN通信传递信息。

16.多功能仪表实时显示车速、电压、档位、电流、电池状态参数等。

17.面板采用4mm厚铝塑板,立式安装面板UV平板喷绘打印有彩色完整标准系统图板;学员可直观对照图板和实物,认识和分析系统的工作原理。

18.面板上安装有检测端子、可直接在面板上检测系统电路元件的电信号,如电阻、电压、电流、频率信号等。

19.安装故障模拟系统,能实现低压电路系统故障设置及诊断排除,可设置常见故障的设置及考核故障点15个。

20.设备框架采用40mm×40mm40mm×80mm两种一体化全铝合金型材搭建,耐油耐腐蚀并易于清洁,台面宽40CM,经久耐用不生锈,带4个带自锁装置万向脚轮,便于移动。

21.配套实训(实验)指导书等教学资料,包含工作原理、实训项目、故障设置及分析等要点说明。

22.安装安全保护装置:急停开关、机械式电源总开关、维修开关、转动部位防护保护罩、高压安全防护装置与警告提示。

.产品规格

1.外形尺寸(mm):1500×700×1700(××)

2.面板外形尺寸(mm):1448×940mm(长*宽)

3.移动脚轮:100*60mm

4.工作温度:-40℃+50℃

5.电机驱动系统:DC72V 2.2kw 3000rpm(永磁同步电机)

6.电池:磷酸铁锂离子动力电池组72V50AH带充电机(单体电池3.2V50AH24

7.电池组管理系统(BMS):带CAN通讯

8.动力电池包显示屏:7寸触摸屏

9.高压大电流继电器:线圈电压:12VDC,最大额定工作电压:1000VDC,额定电流:400A

10.变速箱:单级斜齿轮传动,总减速比116.7;运行噪音小于70分贝;

11.模拟负载装置:磁粉制动器:PBS-20(带可调张力控制器),额定转矩:20N.m

.实训(实验)项目

1.电池管理系统BMS组成和功能工作原理,BMS采集动力电池组压差实训,BMS采集动力电池组温差实训,动力电池包在各种状态下逻辑控制关系,电流、电压、电池压差、电池温度等数据测试实训,动力电池包(BMS)故障分析与诊断。

2.高压系统操作安全注意事项,高压连接器插拔方法,维修开关认知。

3.充放电系统认知与实训。

4.漏电传感器实训。

5.电机控制器总成结构与工作原理实训,驱动电机结构与工作原理实训。

6.纯电动汽车工作模式演示验证。

7.纯电动汽车驱动动力传递路线演示验证。

8.刹车能量反馈结构与工作原理实训。

9.驱动电机控制器与AC-DC模块、DC-DC模块、DC-AC模块结构与工作原理实训。

10.VCU控制器结构与工作原理实训。

11.电子油门踏板结构与工作原理实训。

12.纯电动汽车控制策略系统结构与原理认知、功能动态演示、故障模拟与考核、故障检测与维修、故障诊断与排除。

13.实现控制策略演示验证操作,包括起步模式、正常驱动模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情况下的控制策略等,并对控制策略进行检测分析诊断。

.基本配置

磷酸铁锂动力电池包及管理系统(带CAN通讯,含24单体电池,放电继电器,充电继电器,预充继电器,预充电阻,霍尔电流传感器,维修开关,保险,国标充电接口与充电枪,放电接口,低压控制接口,动力电池采集模块,BMS电池管理系统主控模块,7寸液晶显示屏)、纯电动车永磁同步电机与控制器及运行部分、电子油门总成、换挡机构总成、仪表(带CAN通讯)、变速箱、左右传动轴、左右前轮碟刹、磁粉制动器(左右)、手动张力控制器,助力器带泵总成,真空泵总成、电动真空助力刹车系统、真空压力传感器、真空罐总成、国标充电插口与充电枪、车载充电机(带CAN通讯)、DC-DC模块、故障设置系统、辅助蓄电池(12V45AH)、整车控制器VCU及上位机软件、蓄电池断电开关、急停开关、上位机软件及数据线(电机与电池控制单元)、一体化全铝合金型材搭建的移动台架(1500×700×1700mm ,带自锁脚轮装置,带安装检测端子的原理面板1448×940mm)、故障考核系统、设备操作说明书。

★配套智能的实训管理(要求演示):

本装置内置基于物联网实验室安全用电智能控制系统管理器模块、智能考核系统管理器模块与无纸化考核平台。通过与"实训室智能化管理平台"和一体化智能讲台进行联动,将实训室的实训设备进行物联网组网。具体功能如下:

1)设备用电智能化管理:实训设备通电需要在实训管理器APP中提交用电申请,教师 app端授权。避免学生随意用电导致安全事故。

2)教师实训备课与资料上传:教师端支持实训备课,支持实训电子教案、实训任务书、电子课件、微课视频、flash动画等素材上传

3)学生线上预习:学生可以通过web端、app端预习教师备课内容。

4)学生无纸化学习:学生可以通过实训管理器查阅当前学习资料,如实训任务书、实训实操视频录像等,按步骤进行实训操作.

★一、基于物联网实验室安全用电智能控制系统由执行装置与网机组成,技术参数分别为:

1)执行装置技术参数

1)极数:3P+N

2)脱扣特性:C5-10In D10-14In

3)额定电流:In 6A10A16A20A25A32A40A50A63A

4)额定电压:Ue AC 230V/400V

5)额定频率f50Hz

6)额定短路分断能力:Icu10kA

7)壳架等级额定电流:Inm63A

8)缺相保护:设备防烧毁保护模式

9)漏电保护:元器件损坏保护模式

10)过载保护:电流过大防烧毁模式

11)短路保护:碰线防烧毁模式

12)挂锁保护:便于维修安全

13)过温保护:可监测线路温度

14)过欠压保护:防止造成人身事故和机械设备损坏

15)漏电或触电时0.1秒断开

16)故障指示灯,便于查看工作状态

★(17)挂锁功能,检修更方便

2)网机技术参数

1)内置STM32F103C8T6主控芯片

2)外置8M无源晶振

3)采用SP3485作为485通信芯片

4485防浪涌保护

5)标准RS485接口,可直接串口设备

6)智能型数据终端,便捷实现数据传输功能

★(7)提供强大的中心管理软件,方便设备管理

★(8)提供便捷的软件升级和固件更新服务

★(9)提供数据库数据备份,方便查看历史数据

10)尺寸:89mm*67.5mm*20.5mm

11)重量:70g

12)电源:AC220V

13)功耗:1.5W

14)工作温度:-25℃ - +70℃

15)工作湿度:95%

16WiFi版最大下行传输速率:64kbps

17WiFi版最大上行传输速率:32kbps

提供有效、权威的证明文件,证实该产品的可靠、安全、先进性。

二、智能考核系统管理模块

采用最新 MCU 技术 RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统,系统稳定、不易感染病毒。

控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离, 避免复杂连线干扰控制器,系统更加可靠。

驱动模块内置智能故障设置控制系统,配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)RS232 串行通讯接口,可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。

手持移动控制终端采用 7 寸高清晰彩色液晶触控屏,中文菜单式触控操作界面,人机对 话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。

手持移动控制终端不联网时可作单机操作,当带驱动模块的实训设备无线组网时,手持移动控制终端可无线进网作为联网终端,可作学生机登录实训与考核的操作终端,也可作教师机登录出题设故的操作终端。

可通过 PC机或平板电脑 控制终端进行实训考核,也可通过手持移动控制终端进行实训考核,教师与 学员界面分开,教师通过密码进入教师界面出题,学员在普通界面答题。(注:教师与学员设故与排故界面原理图与设备面板原理图完全一致)

可自由设定任意一处有关的各种常见故障,故障类型包括:线路断路、对地短路、接触不良,偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的 开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障,共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障,共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。

所有配备驱动模块的实训设备,均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网,实现远程集中管理。

用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统 组成一个网络,通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、远程起动、信息反馈、考核评分等功能。

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