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SBC-XNYD純電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)
一.產(chǎn)品簡介
純電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)采用純電動(dòng)車控制策略系統(tǒng)（包含電機(jī)控制、電池管理、VCU控制、車載充電機(jī)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、高壓安全系統(tǒng)）的真實(shí)器件制作，包含電池及管理系統(tǒng)、電機(jī)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(shí)展示電動(dòng)汽車控制策略系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與工作過程，純電動(dòng)車控制策略系統(tǒng)動(dòng)力性能、可靠性能、安全性能。實(shí)現(xiàn)控制策略演示驗(yàn)證操作，包括起步模式、正常驅(qū)動(dòng)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(duì)控制策略進(jìn)行檢測分析診斷。
二.功能特點(diǎn)
1.可展示純電動(dòng)車控制策略的完整組成結(jié)構(gòu)（包含純電動(dòng)車永磁同步電機(jī)控制、電池管理、VCU控制、車載充電機(jī)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、高壓安全系統(tǒng)）；
2.安裝純電動(dòng)車真實(shí)器件，包含電池及管理系統(tǒng)、電機(jī)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(shí)展示電動(dòng)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(jìn)行各項(xiàng)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(dòng)車控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)對(duì)接；
3.電力驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的加速、減速、制動(dòng)及能量回收工況正常工作；
4.實(shí)現(xiàn)控制策略演示驗(yàn)證操作，包括起步模式、正常驅(qū)動(dòng)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(duì)控制策略進(jìn)行檢測分析診斷。
5.鋰電池及管理系統(tǒng)（BMS）：動(dòng)力電池參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、短路保護(hù)、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(jī)等進(jìn)行信息交互。
6.純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包（動(dòng)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(luò)與其他模塊通訊，直觀了解動(dòng)力電池PACK技術(shù)。
7.動(dòng)力電池包、霍爾電流傳感器、充電繼電器、放電繼電器、預(yù)充繼電器、總正繼電器、總負(fù)繼電器均設(shè)有檢測端口，可實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)電路元件的電信號(hào)，如電阻、電壓、電流、頻率信號(hào)等。
8.BMS電池管理系統(tǒng)帶被動(dòng)均衡功能，帶開關(guān)控制保護(hù)（單體斷線、短路、過壓、欠壓、過流、過溫），與車載充電機(jī)CAN通訊，通過BMS控制車載充電機(jī)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(jí)報(bào)警功能，包括電壓、電流、溫度等故障報(bào)警。
(3)具有SOC估算功能。
(4)具有充放電控制功能。
(5)具有被動(dòng)均衡管理功能。
(6)系統(tǒng)開關(guān)無源機(jī)械觸點(diǎn)。
9.動(dòng)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(xiàng)參數(shù)（顯示每節(jié)動(dòng)力電池實(shí)時(shí)電壓與實(shí)時(shí)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(dòng)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(yùn)行操作的BMS上位機(jī)檢測標(biāo)定軟件）。
10.采用純電動(dòng)車電驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)(包含電機(jī)與控制器、單級(jí)變速器、電子真空液壓制動(dòng)、傳動(dòng)等系統(tǒng))真實(shí)器件制作，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能性測試實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，包括剎車能量回收、剎車、前進(jìn)功能、后退功能、充電功能、互鎖功能、模擬加載負(fù)載調(diào)節(jié)等。
11.工況模擬系統(tǒng)：模擬負(fù)載變化采用可調(diào)張力控制器進(jìn)行切換，模擬電動(dòng)車行駛的不同工況（啟動(dòng)、怠速、勻速、加速、減速、停車及爬坡等）。
12.實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，通過上位機(jī)軟件可讀取電機(jī)在車輛勻速、加速、減速工況下，電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓、電流、扭矩等參數(shù)的變化關(guān)系。
13.電機(jī)控制器與BMS控制單元具有診斷接口，通過上位機(jī)軟件進(jìn)行讀取系統(tǒng)數(shù)據(jù)流信息（包含剎車開關(guān)、檔位、電機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓電流、制動(dòng)能量回饋電流、電機(jī)溫度、電機(jī)扭矩、電子油門開度、母線端電壓/電流，電機(jī)控制器輸出端電壓/電流、制動(dòng)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(jī)軟件進(jìn)行讀取各系統(tǒng)數(shù)據(jù)流信息.
15.配備的車載充電機(jī)、永磁同步電機(jī)控制器、電動(dòng)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(shí)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)圖板；學(xué)員可直觀對(duì)照?qǐng)D板和實(shí)物，認(rèn)識(shí)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(hào)，如電阻、電壓、電流、頻率信號(hào)等。
19.安裝故障模擬系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)低壓電路系統(tǒng)故障設(shè)置及診斷排除，可設(shè)置常見故障的設(shè)置及考核故障點(diǎn)15個(gè)。
20.設(shè)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(tái)面寬40CM,經(jīng)久耐用不生銹，帶4個(gè)帶自鎖裝置萬向腳輪，便于移動(dòng)。
21.配套實(shí)訓(xùn)(實(shí)驗(yàn))指導(dǎo)書等教學(xué)資料，包含工作原理、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、故障設(shè)置及分析等要點(diǎn)說明。
22.安裝安全保護(hù)裝置：急停開關(guān)、機(jī)械式電源總開關(guān)、維修開關(guān)、轉(zhuǎn)動(dòng)部位防護(hù)保護(hù)罩、高壓安全防護(hù)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(dòng)腳輪：100*60mm
4.工作溫度：-40℃～+50℃
5.電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：DC72V 2.2kw 3000rpm(永磁同步電機(jī))
6.電池：磷酸鐵鋰離子動(dòng)力電池組72V50AH帶充電機(jī)(單體電池3.2V50AH，24串)
7.電池組管理系統(tǒng)（BMS）：帶CAN通訊
8.動(dòng)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(jí)斜齒輪傳動(dòng)，總減速比1：16.7；運(yùn)行噪音小于70分貝；
11.模擬負(fù)載裝置：磁粉制動(dòng)器：PBS-20（帶可調(diào)張力控制器），額定轉(zhuǎn)矩：20N.m；
四.實(shí)訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)）項(xiàng)目
1.電池管理系統(tǒng)BMS組成和功能工作原理,BMS采集動(dòng)力電池組壓差實(shí)訓(xùn),BMS采集動(dòng)力電池組溫差實(shí)訓(xùn),動(dòng)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(shí)訓(xùn)，動(dòng)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(xiàng)，高壓連接器插拔方法，維修開關(guān)認(rèn)知。
3.充放電系統(tǒng)認(rèn)知與實(shí)訓(xùn)。
4.漏電傳感器實(shí)訓(xùn)。
5.電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)與工作原理實(shí)訓(xùn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理實(shí)訓(xùn)。
6.純電動(dòng)汽車工作模式演示驗(yàn)證。
7.純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳遞路線演示驗(yàn)證。
8.剎車能量反饋結(jié)構(gòu)與工作原理實(shí)訓(xùn)。
9.驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(shí)訓(xùn)。
10.VCU控制器結(jié)構(gòu)與工作原理實(shí)訓(xùn)。
11.電子油門踏板結(jié)構(gòu)與工作原理實(shí)訓(xùn)。
12.純電動(dòng)汽車控制策略系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理認(rèn)知、功能動(dòng)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(shí)現(xiàn)控制策略演示驗(yàn)證操作，包括起步模式、正常驅(qū)動(dòng)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(duì)控制策略進(jìn)行檢測分析診斷。
五.基本配置
磷酸鐵鋰動(dòng)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(yù)充繼電器，預(yù)充電阻，霍爾電流傳感器，維修開關(guān)，保險(xiǎn)，國標(biāo)充電接口與充電槍，放電接口，低壓控制接口，動(dòng)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(dòng)車永磁同步電機(jī)與控制器及運(yùn)行部分、電子油門總成、換擋機(jī)構(gòu)總成、儀表（帶CAN通訊）、變速箱、左右傳動(dòng)軸、左右前輪碟剎、磁粉制動(dòng)器（左右）、手動(dòng)張力控制器，助力器帶泵總成，真空泵總成、電動(dòng)真空助力剎車系統(tǒng)、真空壓力傳感器、真空罐總成、國標(biāo)充電插口與充電槍、車載充電機(jī)（帶CAN通訊）、DC-DC模塊、故障設(shè)置系統(tǒng)、輔助蓄電池（12V45AH）、整車控制器VCU及上位機(jī)軟件、蓄電池?cái)嚯婇_關(guān)、急停開關(guān)、上位機(jī)軟件及數(shù)據(jù)線（電機(jī)與電池控制單元）、一體化全鋁合金型材搭建的移動(dòng)臺(tái)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(shè)備操作說明書。
★配套智能的實(shí)訓(xùn)管理（要求演示）：
本裝置內(nèi)置基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)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(tái)。通過與"實(shí)訓(xùn)室智能化管理平臺(tái)"和一體化智能講臺(tái)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，將實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)。具體功能如下：
（1）設(shè)備用電智能化管理：實(shí)訓(xùn)設(shè)備通電需要在實(shí)訓(xùn)管理器APP中提交用電申請(qǐng)，教師 app端授權(quán)。避免學(xué)生隨意用電導(dǎo)致安全事故。
（2）教師實(shí)訓(xùn)備課與資料上傳：教師端支持實(shí)訓(xùn)備課，支持實(shí)訓(xùn)電子教案、實(shí)訓(xùn)任務(wù)書、電子課件、微課視頻、flash動(dòng)畫等素材上傳
（3）學(xué)生線上預(yù)習(xí)：學(xué)生可以通過web端、app端預(yù)習(xí)教師備課內(nèi)容。
（4）學(xué)生無紙化學(xué)習(xí)：學(xué)生可以通過實(shí)訓(xùn)管理器查閱當(dāng)前學(xué)習(xí)資料，如實(shí)訓(xùn)任務(wù)書、實(shí)訓(xùn)實(shí)操視頻錄像等，按步驟進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作.
★一、基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機(jī)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?jǐn)嗄芰Γ?span lang="EN-US">Icu10kA
（7）殼架等級(jí)額定電流：Inm63A
（8）缺相保護(hù)：設(shè)備防燒毀保護(hù)模式
（9）漏電保護(hù)：元器件損壞保護(hù)模式
（10）過載保護(hù)：電流過大防燒毀模式
（11）短路保護(hù)：碰線防燒毀模式
（12）掛鎖保護(hù)：便于維修安全
（13）過溫保護(hù)：可監(jiān)測線路溫度
（14）過欠壓保護(hù)：防止造成人身事故和機(jī)械設(shè)備損壞
（15）漏電或觸電時(shí)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(jī)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(hù)
（5）標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，可直接串口設(shè)備
（6）智能型數(shù)據(jù)終端，便捷實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能
★（7）提供強(qiáng)大的中心管理軟件，方便設(shè)備管理
★（8）提供便捷的軟件升級(jí)和固件更新服務(wù)
★（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(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)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(shè)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(dòng)控制終端)和驅(qū)動(dòng)模塊(智能故障設(shè)置驅(qū)動(dòng)盒)分離， 避免復(fù)雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。
驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)置智能故障設(shè)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(dòng)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(jī)對(duì) 話友好。手持移動(dòng)控制終端可控制任意一臺(tái)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備。
手持移動(dòng)控制終端不聯(lián)網(wǎng)時(shí)可作單機(jī)操作，當(dāng)帶驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)備無線組網(wǎng)時(shí)，手持移動(dòng)控制終端可無線進(jìn)網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學(xué)生機(jī)登錄實(shí)訓(xùn)與考核的操作終端，也可作教師機(jī)登錄出題設(shè)故的操作終端。
可通過 PC機(jī)或平板電腦 控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，也可通過手持移動(dòng)控制終端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)考核，教師與 學(xué)員界面分開，教師通過密碼進(jìn)入教師界面出題，學(xué)員在普通界面答題。(注：教師與學(xué)員設(shè)故與排故界面原理圖與設(shè)備面板原理圖完全一致)
可自由設(shè)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(duì)地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅(qū)動(dòng)模塊可以設(shè)置 8 路大電流 5A 的 開路故障、16 路小電流 2A 的信號(hào)通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共 24 路故 障設(shè)置。可根據(jù)需求擴(kuò)展設(shè)置 64 路大電流 5A 的開路故障、128 路小電流 2A 的信號(hào)通 路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192 路故障設(shè)置�？筛鶕�(jù)用戶使用要求調(diào)整故障設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量和故障設(shè)置類型。
所有配備驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)訓(xùn)設(shè)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(shí)訓(xùn)設(shè)備配套的無線故障設(shè)置控制系統(tǒng) 組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過主控計(jì)算機(jī)控制每一臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的故障設(shè)置、故障排除、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程起動(dòng)、信息反饋、考核評(píng)分等功能。
