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SBC-XNYD純電動汽車電控系統(tǒng)教學平臺
一.產(chǎn)品簡介
純電動汽車電控系統(tǒng)教學平臺采用純電動車控制策略系統(tǒng)（包含電機控制、電池管理、VCU控制、車載充電機、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、高壓安全系統(tǒng)）的真實器件制作，包含電池及管理系統(tǒng)、電機及控制系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)、整車控制器VCU及控制系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（AC-DC模塊、DC-DC模塊、DC-AC模塊）、高壓安全系統(tǒng),真實展示電動汽車控制策略系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與工作過程，純電動車控制策略系統(tǒng)動力性能、可靠性能、安全性能。實現(xiàn)控制策略演示驗證操作，包括起步模式、正常驅(qū)動模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情況下的控制策略等，并對控制策略進行檢測分析診斷。
二.功能特點
1.可展示純電動車控制策略的完整組成結(jié)構(gòu)（包含純電動車永磁同步電機控制、電池管理、VCU控制、車載充電機、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、高壓安全系統(tǒng)）；
2.安裝純電動車真實器件，包含電池及管理系統(tǒng)、電機及控制系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)、整車控制器VCU及控制系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（AC-DC模塊、DC-DC模塊、DC-AC模塊）、高壓安全系統(tǒng),真實展示電動汽車控制策略系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與工作過程。
3.安裝駕駛者進行各項操作的裝置，包括檔位控制、油門踏板、剎車踏板等；展示駕駛者操作的各種意圖，如何與電動車控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)對接；
3.電力驅(qū)動動力系統(tǒng)的加速、減速、制動及能量回收工況正常工作；
4.實現(xiàn)控制策略演示驗證操作，包括起步模式、正常驅(qū)動模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情況下的控制策略等，并對控制策略進行檢測分析診斷。
5.鋰電池及管理系統(tǒng)（BMS）：動力電池參數(shù)進行實時監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、短路保護、絕緣檢測、充放電控制、均衡等功能，并通過CAN總線的方式與帶CAN通訊的車載充電機等進行信息交互。
6.純電動汽車動力電池包（動力電池：單體磷酸鐵鋰電池3.2V50Ah，共24節(jié)串聯(lián)），電池管理系統(tǒng)包含：電壓與溫度及電流采集模塊、主控模塊等，主控模塊通過CAN網(wǎng)絡與其他模塊通訊，直觀了解動力電池PACK技術(shù)。
7.動力電池包、霍爾電流傳感器、充電繼電器、放電繼電器、預充繼電器、總正繼電器、總負繼電器均設有檢測端口，可實時檢測系統(tǒng)電路元件的電信號，如電阻、電壓、電流、頻率信號等。
8.BMS電池管理系統(tǒng)帶被動均衡功能，帶開關(guān)控制保護（單體斷線、短路、過壓、欠壓、過流、過溫），與車載充電機CAN通訊，通過BMS控制車載充電機工作，估算SOC(荷電狀態(tài))等。
(1)具有單體電壓數(shù)據(jù)采集、總電壓數(shù)據(jù)采集、電流采集、溫度采集。
(2)具有完備的故障等級報警功能，包括電壓、電流、溫度等故障報警。
(3)具有SOC估算功能。
(4)具有充放電控制功能。
(5)具有被動均衡管理功能。
(6)系統(tǒng)開關(guān)無源機械觸點。
9.動力電池包顯示器（7寸觸摸屏）安裝在面板上，可以觀察充放電過程各項參數(shù)（顯示每節(jié)動力電池實時電壓與實時溫度、放電與充電工況、母線電流、絕緣工況等電池管理信息），可展示動力電池包充放電過程控制邏輯和主要部件參數(shù)變化規(guī)律。（配套可正常運行操作的BMS上位機檢測標定軟件）。
10.采用純電動車電驅(qū)動傳動系統(tǒng)(包含電機與控制器、單級變速器、電子真空液壓制動、傳動等系統(tǒng))真實器件制作，可實現(xiàn)電動車電力驅(qū)動系統(tǒng)功能性測試實驗實訓，包括剎車能量回收、剎車、前進功能、后退功能、充電功能、互鎖功能、模擬加載負載調(diào)節(jié)等。
11.工況模擬系統(tǒng)：模擬負載變化采用可調(diào)張力控制器進行切換，模擬電動車行駛的不同工況（啟動、怠速、勻速、加速、減速、停車及爬坡等）。
12.實現(xiàn)電動車電力驅(qū)動系統(tǒng)實時監(jiān)控實驗實訓，通過上位機軟件可讀取電機在車輛勻速、加速、減速工況下，電機轉(zhuǎn)速、電壓、電流、扭矩等參數(shù)的變化關(guān)系。
13.電機控制器與BMS控制單元具有診斷接口，通過上位機軟件進行讀取系統(tǒng)數(shù)據(jù)流信息（包含剎車開關(guān)、檔位、電機轉(zhuǎn)速與電壓電流、制動能量回饋電流、電機溫度、電機扭矩、電子油門開度、母線端電壓/電流，電機控制器輸出端電壓/電流、制動能量回收等工作狀態(tài)；電池組電壓值、充放電流、溫度等）與故障內(nèi)容。
14.整車控制器VCU具有診斷接口，通過上位機軟件進行讀取各系統(tǒng)數(shù)據(jù)流信息.
15.配備的車載充電機、永磁同步電機控制器、電動車儀表、整車控制器VCU、電池管理模塊通過CAN通信傳遞信息。
16.多功能儀表實時顯示車速、電壓、檔位、電流、電池狀態(tài)參數(shù)等。
17.面板采用4mm厚鋁塑板，立式安裝面板UV平板噴繪打印有彩色完整標準系統(tǒng)圖板；學員可直觀對照圖板和實物，認識和分析系統(tǒng)的工作原理。
18.面板上安裝有檢測端子、可直接在面板上檢測系統(tǒng)電路元件的電信號，如電阻、電壓、電流、頻率信號等。
19.安裝故障模擬系統(tǒng)，能實現(xiàn)低壓電路系統(tǒng)故障設置及診斷排除，可設置常見故障的設置及考核故障點15個。
20.設備框架采用40mm×40mm和40mm×80mm兩種一體化全鋁合金型材搭建，耐油耐腐蝕并易于清潔，臺面寬40CM,經(jīng)久耐用不生銹，帶4個帶自鎖裝置萬向腳輪，便于移動。
21.配套實訓(實驗)指導書等教學資料，包含工作原理、實訓項目、故障設置及分析等要點說明。
22.安裝安全保護裝置：急停開關(guān)、機械式電源總開關(guān)、維修開關(guān)、轉(zhuǎn)動部位防護保護罩、高壓安全防護裝置與警告提示。
三.產(chǎn)品規(guī)格
1.外形尺寸（mm）：1500×700×1700(長×寬×高)
2.面板外形尺寸（mm）：1448×940mm（長*寬）
3.移動腳輪：100*60mm
4.工作溫度：-40℃～+50℃
5.電機驅(qū)動系統(tǒng)：DC72V 2.2kw 3000rpm(永磁同步電機)
6.電池：磷酸鐵鋰離子動力電池組72V50AH帶充電機(單體電池3.2V50AH，24串)
7.電池組管理系統(tǒng)（BMS）：帶CAN通訊
8.動力電池包顯示屏：7寸觸摸屏
9.高壓大電流繼電器：線圈電壓：12VDC,最大額定工作電壓：1000VDC,額定電流：400A。
10.變速箱：單級斜齒輪傳動，總減速比1：16.7；運行噪音小于70分貝；
11.模擬負載裝置：磁粉制動器：PBS-20（帶可調(diào)張力控制器），額定轉(zhuǎn)矩：20N.m；
四.實訓（實驗）項目
1.電池管理系統(tǒng)BMS組成和功能工作原理,BMS采集動力電池組壓差實訓,BMS采集動力電池組溫差實訓,動力電池包在各種狀態(tài)下邏輯控制關(guān)系，電流、電壓、電池壓差、電池溫度等數(shù)據(jù)測試實訓，動力電池包（BMS）故障分析與診斷。
2.高壓系統(tǒng)操作安全注意事項，高壓連接器插拔方法，維修開關(guān)認知。
3.充放電系統(tǒng)認知與實訓。
4.漏電傳感器實訓。
5.電機控制器總成結(jié)構(gòu)與工作原理實訓，驅(qū)動電機結(jié)構(gòu)與工作原理實訓。
6.純電動汽車工作模式演示驗證。
7.純電動汽車驅(qū)動動力傳遞路線演示驗證。
8.剎車能量反饋結(jié)構(gòu)與工作原理實訓。
9.驅(qū)動電機控制器與AC-DC模塊、DC-DC模塊、DC-AC模塊結(jié)構(gòu)與工作原理實訓。
10.VCU控制器結(jié)構(gòu)與工作原理實訓。
11.電子油門踏板結(jié)構(gòu)與工作原理實訓。
12.純電動汽車控制策略系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理認知、功能動態(tài)演示、故障模擬與考核、故障檢測與維修、故障診斷與排除。
13.實現(xiàn)控制策略演示驗證操作，包括起步模式、正常驅(qū)動模式、能量管理策略、安全控制策略以及其他情況下的控制策略等，并對控制策略進行檢測分析診斷。
五.基本配置
磷酸鐵鋰動力電池包及管理系統(tǒng)（帶CAN通訊，含24單體電池，放電繼電器，充電繼電器，預充繼電器，預充電阻，霍爾電流傳感器，維修開關(guān)，保險，國標充電接口與充電槍，放電接口，低壓控制接口，動力電池采集模塊，BMS電池管理系統(tǒng)主控模塊，7寸液晶顯示屏）、純電動車永磁同步電機與控制器及運行部分、電子油門總成、換擋機構(gòu)總成、儀表（帶CAN通訊）、變速箱、左右傳動軸、左右前輪碟剎、磁粉制動器（左右）、手動張力控制器，助力器帶泵總成，真空泵總成、電動真空助力剎車系統(tǒng)、真空壓力傳感器、真空罐總成、國標充電插口與充電槍、車載充電機（帶CAN通訊）、DC-DC模塊、故障設置系統(tǒng)、輔助蓄電池（12V45AH）、整車控制器VCU及上位機軟件、蓄電池斷電開關(guān)、急停開關(guān)、上位機軟件及數(shù)據(jù)線（電機與電池控制單元）、一體化全鋁合金型材搭建的移動臺架（1500×700×1700mm ,帶自鎖腳輪裝置，帶安裝檢測端子的原理面板1448×940mm）、故障考核系統(tǒng)、設備操作說明書。
★配套智能的實訓管理（要求演示）：
本裝置內(nèi)置基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)管理器模塊、智能考核系統(tǒng)管理器模塊與無紙化考核平臺。通過與"實訓室智能化管理平臺"和一體化智能講臺進行聯(lián)動，將實訓室的實訓設備進行物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)。具體功能如下：
（1）設備用電智能化管理：實訓設備通電需要在實訓管理器APP中提交用電申請，教師 app端授權(quán)。避免學生隨意用電導致安全事故。
（2）教師實訓備課與資料上傳：教師端支持實訓備課，支持實訓電子教案、實訓任務書、電子課件、微課視頻、flash動畫等素材上傳
（3）學生線上預習：學生可以通過web端、app端預習教師備課內(nèi)容。
（4）學生無紙化學習：學生可以通過實訓管理器查閱當前學習資料，如實訓任務書、實訓實操視頻錄像等，按步驟進行實訓操作.
★一、基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機組成，技術(shù)參數(shù)分別為：
（1）執(zhí)行裝置技術(shù)參數(shù)
（1）極數(shù)：3P+N
（2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In
（3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A
（4）額定電壓：Ue AC 230V/400V
（5）額定頻率f：50Hz
（6）額定短路分斷能力：Icu10kA
（7）殼架等級額定電流：Inm63A
（8）缺相保護：設備防燒毀保護模式
（9）漏電保護：元器件損壞保護模式
（10）過載保護：電流過大防燒毀模式
（11）短路保護：碰線防燒毀模式
（12）掛鎖保護：便于維修安全
（13）過溫保護：可監(jiān)測線路溫度
（14）過欠壓保護：防止造成人身事故和機械設備損壞
（15）漏電或觸電時0.1秒斷開
（16）故障指示燈，便于查看工作狀態(tài)
★（17）掛鎖功能，檢修更方便
（2）網(wǎng)機技術(shù)參數(shù)
（1）內(nèi)置STM32F103C8T6主控芯片
（2）外置8M無源晶振
（3）采用SP3485作為485通信芯片
（4）485防浪涌保護
（5）標準RS485接口，可直接串口設備
（6）智能型數(shù)據(jù)終端，便捷實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能
★（7）提供強大的中心管理軟件，方便設備管理
★（8）提供便捷的軟件升級和固件更新服務
★（9）提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份，方便查看歷史數(shù)據(jù)
（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm
（11）重量：70g
（12）電源：AC220V
（13）功耗：1.5W
（14）工作溫度：-25℃ - +70℃
（15）工作濕度：95%
（16）WiFi版最大下行傳輸速率：64kbps
（17）WiFi版最大上行傳輸速率：32kbps
提供有效、權(quán)威的證明文件，證實該產(chǎn)品的可靠、安全、先進性。
二、智能考核系統(tǒng)管理模塊
采用最新 MCU 技術(shù) RAM 處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒。
控制模塊(PC 控制終端或手持移動控制終端)和驅(qū)動模塊(智能故障設置驅(qū)動盒)分離， 避免復雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。
驅(qū)動模塊內(nèi)置智能故障設置控制系統(tǒng)，配有專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232 串行通訊接口，可無線組網(wǎng)通訊和 RS232 有線通訊。
手持移動控制終端采用 7 寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對 話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅(qū)動模塊的實訓設備。
手持移動控制終端不聯(lián)網(wǎng)時可作單機操作，當帶驅(qū)動模塊的實訓設備無線組網(wǎng)時，手持移動控制終端可無線進網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。
可通過 PC機或平板電腦 控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，教師與 學員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學員在普通界面答題。(注：教師與學員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖完全一致)
可自由設定任意一處有關(guān)的各種常見故障，故障類型包括：線路斷路、對地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動模塊可以設置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設置。可根據(jù)需求擴展設置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設置�？筛鶕�(jù)用戶使用要求調(diào)整故障設置點的數(shù)量和故障設置類型。
所有配備驅(qū)動模塊的實訓設備，均可通過內(nèi)置的專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程集中管理。
用戶可選擇通過無線或 RS-232 串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統(tǒng) 組成一個網(wǎng)絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數(shù)設定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。
