电动汽车控制策略示教板,新能源车控制策略实训装置

发布时间：2024-04-19 18:15浏览次数：times

一.产品简介
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。
23.机械装配与钳工装配虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆装），软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。
A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器：进入软件后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减速器：进入软件后采用视频的形式播放内容，视频内容应包含：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆装演示（包含拆卸、装配）、虚拟拆装（包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）
圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维模型，通过点击零部件显示零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可通过移动零部件功能，将整个减速器进行拆卸组装，同时可以选择主页按钮回到减速器*初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能，可自由拖动横断面观察减速器内部结构。
B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。
1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称，任意零件均可进行360°旋转
2、拆装演示：内置2个案例，将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称，设有拆卸与装配按钮，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战操作：三维零件整齐摆放于桌面，由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上，摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称。
C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、III型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模拟）8种
E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮，将鼠标移动到某一零件位置时，该零件自动放大，并显示零件名称，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时，曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图，可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上，当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时，自动显示零件名称。
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,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。

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