SBC-XNYD纯电动汽车电控系统教学平台
一.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。
二.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×40mm和40mm×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。
三.产品规格
1.外形尺寸（mm）：1500×700×1700(长×宽×高)
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3.2V50AH,24串)
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1：16.7；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；
四.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。
五.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 进行物联网组网。具体功能如下：
（1）设备用电智能化管理： 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：C（5-10）In D（10-14）In
（3）额定电流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A
（4）额定电压：Ue AC 230V/400V
（5）额定频率f：50Hz
（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
（4）485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%
（16）WiFi版最大下行传输速率：64kbps
（17）WiFi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)和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 。
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 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 ,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 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 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。
