SG-CDD22純電動汽車動力電池與管理一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)

時間：2022-03-21 15:52:24

可選用：吉利帝豪EV300、比亞迪E5、北汽EV160、榮威eRX5

一、純電動汽車動力電池與管理一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)簡介
選用原廠原裝純電動汽車動力電池包（含BMS管理系統(tǒng)），安裝原車真實器件與保留原車控制功能，及原裝高壓配電箱和車載充電機。真實展示磷酸鐵鋰動力電池包核心零部件之間的連接控制關(guān)系、安裝位置和運行工況，高壓系統(tǒng)安全注意事項，培養(yǎng)學(xué)員對磷酸鐵鋰動力高壓電池故障分析和處理能力。適用于各類型院校新能源純電動汽車動力電池管理課程教學(xué)和維修維護(hù)實訓(xùn)。

二、純電動汽車動力電池與管理一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)功能特點
1.各主要部件安裝在實訓(xùn)平臺上，保留原車電氣連接方式，斷電后可方便拆裝，訓(xùn)練拆裝線束與電器，掌握高壓系統(tǒng)零部件拆裝和安全保護(hù)要點。
2.采用原車的電池管理系統(tǒng)，由電池管理控制器和電池信息采集器及動力電池采樣線組成；
3.電池管理控制器保留原車功能，類如充放電管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報警和保護(hù)、SOC/SOH計算、自檢以及通訊功能等；
4.電池信息采集器保留原車功能，類如電池電壓采樣、溫度采樣、電池均衡、采樣線異常檢測等；
5.動力電池采樣線保留原車功能，類如連接電池管理控制器和電池信息采集器，實現(xiàn)二者之間的通訊及信息交換。
6.BMS電池管理系統(tǒng)保留原車功能，類如主動均衡功能，開關(guān)控制保護(hù)（單體斷線、短路、過壓、欠壓、過流、過溫），與充電機CAN通訊，通過BMS控制車載充電機工作，估算SOC(荷電狀態(tài))等。
7.安裝原車儀表，可以觀察充放電過程等各項參數(shù)。保留原車儀表功能，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。
8.實訓(xùn)臺給驅(qū)動等其他系統(tǒng)實訓(xùn)臺提供動力高壓電源，原車配套連接電纜線，保留原車連接方式。
8.配備12V輔助電源接地機械開關(guān)，可快速切斷系統(tǒng)高低壓電源。
9.動力高壓配電箱上蓋采用透明5mm有機玻璃改裝，清晰觀察了解控制原理和內(nèi)部控制元件。
10.配套教學(xué)板，完整展示動力電池包，充電與放電工作原理圖，低壓控制電路安裝檢測端子，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、波形信號等。
面板采用耐創(chuàng)擊、耐污染、防火、防潮的高級鋁塑板，表面經(jīng)特殊工藝噴涂底漆處理；面板打印有永不褪色的彩色電路圖等；
設(shè)備由平臺和教學(xué)板組成，平臺水平放置，安裝原車零部件；實訓(xùn)臺底部安裝4個帶自鎖腳輪裝置。
11.面板部分采用1.5mm冷板沖壓成形結(jié)構(gòu)，外形美觀；底架部分采用鋼結(jié)構(gòu)焊接，表面采用噴涂工藝處理，帶自鎖腳輪裝置，教學(xué)板底座上配有30cm左右的臺面，方便放置資料、輕型檢測儀器等。
12.配備智能化故障設(shè)置和考核系統(tǒng)，故障點主要設(shè)置在低壓控制線路，保證高壓系統(tǒng)安全及訓(xùn)練實車故障處理能力。
13.臺架配套安裝絕緣地板（絕緣與耐壓國標(biāo)產(chǎn)品地膠）。
14.配套實訓(xùn)指導(dǎo)書，包含系統(tǒng)工作原理，實訓(xùn)科目，故障設(shè)置及清除等要點。

三、純電動汽車動力電池與管理一體化教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)基本配置（每臺）

序號	名稱	規(guī)格型號	單位	數(shù)量
1	磷酸鐵鋰動力電池組	原車	套	1
2	電池管理系統(tǒng)（BMS）	原車	套	1
3	BMS顯示屏（儀表）	原車	套	1
4	維修開關(guān)	原車	套	1
5	輔助蓄電池	12V60AH	只	1
6	充電樁與充電槍	隨車配套	套	1
7	高壓電纜線	原車	套	1
8	高壓配電箱	原車	套	1
9	可移動平臺與帶臺面的教學(xué)板/移動臺架(帶自鎖腳輪裝置)	1740×600×1700mm(長×寬×高)； 1200700800mm(長×寬×高)；	套	1
10	檢測控制面板	裝有各種檢測端子以及彩色電路圖和工作原理示意圖（面板：17009004mm)	套	1

四、配套汽車?yán)韺嵢诤弦惑w化教學(xué)系統(tǒng)
1、概述：理實融合一體化教學(xué)系統(tǒng)突破以往理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中。它強調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架，豐富課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，沒有固定的先實后理或先理后實，而理中有實，實中有理。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
2、組成：理實融合一體化教學(xué)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集儀、無線遠(yuǎn)程通信模塊及理實融合一體化教學(xué)軟件組成。
3、數(shù)據(jù)采集儀：采用主流8位單片機，單片機內(nèi)部4K Flash，512字節(jié)RAM；模擬量采集芯片采用美國TI公司的10位開關(guān)電容逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器；輸入信號量程：0~50VDC，采樣頻率≮5次/秒，分辨率10Bit，最大誤差<±2%
4、無線遠(yuǎn)程通信：通信方式：采用基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的wifi熱點，有效通信距離：空曠地：80米，接口速率：150M，頻率范圍：2.412GHz-2.484GHz。
5、移動終端實訓(xùn)系統(tǒng)：采用安卓版平板電腦作為移動終端軟件載體。
移動終端智能識別功能:手持移動終端靠近實訓(xùn)臺,移動終端可智能識別相對應(yīng)的實訓(xùn)臺,并與之配對.
移動終端設(shè)置故障：教師可通過點擊電控原理圖中的線路進(jìn)入故障設(shè)置區(qū)，點擊傳感器或執(zhí)行器不同的引腳線可設(shè)置不同故障，設(shè)置故障命令通過wifi的傳遞到實訓(xùn)臺，并使實訓(xùn)臺產(chǎn)生相應(yīng)的故障。
移動終端故障診斷：故障診斷頁面分布有工具欄，工具欄中的虛擬萬用表可對傳感器或執(zhí)行器線路中的檢測點進(jìn)行實時測量，測量數(shù)據(jù)與實訓(xùn)臺同步。
6、虛擬仿真：
以純電動汽車動力電池系統(tǒng)為原型精準(zhǔn)測繪，利用先進(jìn)的實時渲染引擎與物理引擎，逼真展現(xiàn)現(xiàn)實物理教學(xué)模型，直觀展現(xiàn)純電動汽車動力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與拆裝。邏輯關(guān)系科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，無冗余元素。渲染滿足可讀性和真實性，給予用戶真實體驗感覺。
交互操作功能：具有便捷、人性化的操作方式，可任意控制虛擬現(xiàn)實3D仿真系統(tǒng)中虛擬攝像機，對任意視角的控制------觀察物體局部、拉近、圍繞物體旋轉(zhuǎn)。
模擬拆裝教學(xué)功能：模型按照原廠維修手冊標(biāo)準(zhǔn)的拆裝順序進(jìn)行程序化設(shè)計，學(xué)生在分解和裝配動力電池組時必須按照科學(xué)的順序進(jìn)行操作，有助于規(guī)范學(xué)生的實操標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)構(gòu)認(rèn)知功能：三維模型對動力電池系統(tǒng)的每個零部件（包括：動力電池組總成、BMS、電池包、電池上殼體）等部件進(jìn)行專業(yè)術(shù)語標(biāo)識，可任意控制虛擬現(xiàn)實3D仿真系統(tǒng)中虛擬攝像機，對任意視角的控制------觀察物體局部、拉近、圍繞物體旋轉(zhuǎn)，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)認(rèn)知教學(xué)。
7、基礎(chǔ)課程：
1）概述：本課程軟件針對電動汽車的動力電池系統(tǒng)理論教學(xué)開發(fā)，具有界面清新、操作簡便、內(nèi)容明了、無需專業(yè)培訓(xùn)即可輕松掌握；
2）課程軟件特點：本課程軟件采用多級目錄式設(shè)計開發(fā)，使用方便可快速定位所需知識點，極大的方便教師的教學(xué)；采用圖文混排技術(shù)、flash等不同形式展現(xiàn)電動汽車的動力電池系統(tǒng)的重點教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)員更容易理解吸收相關(guān)知識，達(dá)到輔助教學(xué)的目的。；
3）課程內(nèi)容

序號	章節(jié)	內(nèi)容
1	電池的性能指標(biāo)	電池的性能指標(biāo)
		電池電壓
		電池容量和能量
		電池能量密度和功率
		電池的放電倍率
		充、放電深度
		自由放電率
		記憶效應(yīng)
2	鉛酸電池	鉛酸電池的種類、構(gòu)造和型號
		鉛酸電池的工作原理
		其他類型的鉛酸電池
3	堿性電池	鎳鎘電池
		鋰電池
		鈉硫電池
		空氣電池
4	物理電池	超級電容
		飛輪電池
		太陽能電池
5	燃料電池	燃料電池
		質(zhì)子交換膜燃料電池
		燃料電池組
6	儲能裝置復(fù)合結(jié)構(gòu)形式	雙電池復(fù)合結(jié)構(gòu)
		蓄電池與其他能量裝置復(fù)合結(jié)構(gòu)
7	蓄電池管理系統(tǒng)	使用蓄電池管理系統(tǒng)的重要性
		蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
		蓄電池管理系統(tǒng)的功能
		蓄電池管理系統(tǒng)的組成
		典型蓄電池管理系統(tǒng)簡介

8、故障系統(tǒng)
1）故障系統(tǒng)采用圖形化故障設(shè)置的方式，配置標(biāo)準(zhǔn)電路圖，教師可通過電路圖直接設(shè)置或清除故障。具有直觀操作，隱蔽設(shè)故等特點。
2）教師可通過單點設(shè)故、組合設(shè)故、考核設(shè)故等多種方式進(jìn)行故障設(shè)置，通過wifi的方式遠(yuǎn)程向?qū)嵱?xùn)設(shè)備發(fā)送設(shè)故指令。
3）虛擬診斷：
虛擬診斷采用圖形化設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)電路圖與實訓(xùn)臺相耦合，電路圖簡潔明了，圖形符合標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。
工具欄有萬用表、測試燈等工具，使用萬用表測量實時電壓數(shù)據(jù)，使用測試燈檢測電源線。
電路圖上分布有檢測點，與實訓(xùn)臺標(biāo)準(zhǔn)檢測點一一對應(yīng)，設(shè)備準(zhǔn)備就緒后可使用萬用表，測試燈等儀器測量檢測點的實時數(shù)據(jù)。
4）部件學(xué)習(xí)模塊
在電路圖中點擊部件示意圖可打開相應(yīng)的部件學(xué)習(xí)模塊。通過部件學(xué)習(xí)模塊可了解部件的三維結(jié)構(gòu)、端子定義、安裝位置、電控原理圖、標(biāo)準(zhǔn)波形圖等知識。
9、實訓(xùn)指導(dǎo)手冊與學(xué)生工單：
通過文檔形式列出實訓(xùn)項目，內(nèi)容包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、實訓(xùn)組織、實訓(xùn)準(zhǔn)備、實訓(xùn)步驟、實訓(xùn)效果、實訓(xùn)小結(jié)等。學(xué)生可通過學(xué)生工單邊學(xué)邊做。
10、專業(yè)資料：可通過該模塊打開新能源汽車培訓(xùn)資料、維修手冊等專業(yè)資料。
11、理論考核：
1）創(chuàng)建試題庫：教師可通過試題管理系統(tǒng)添加或批量添加試題以擴充試題庫
2）管理員權(quán)限：管理員可添加或刪除教師，修改或設(shè)置教師密碼、管理班級等。
3）教師權(quán)限：教師可管理試題庫、編輯試卷、設(shè)定考試時限，編輯學(xué)生信息、編輯班級信息及查詢成績單等。
4）學(xué)生權(quán)限：學(xué)生可編輯本人登陸密碼，答題回顧，考試答題等。
5）考試答題：教師將編輯好的試卷通過局域網(wǎng)發(fā)送到學(xué)生機，學(xué)生登陸學(xué)生端后可進(jìn)行限時考核，答題結(jié)束后系統(tǒng)會進(jìn)行自動評分，并將每個學(xué)生端的成績上傳到教師端。
12、實訓(xùn)考核
教師在綜合設(shè)故中使用考核設(shè)故的方式進(jìn)行故障設(shè)置，學(xué)生通過觀察實訓(xùn)臺當(dāng)前故障現(xiàn)象在虛擬診斷中進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷及排查，將診斷結(jié)果填寫至實訓(xùn)考核中，系統(tǒng)判定診斷結(jié)果并對該次考核進(jìn)行自動評分。
13、軟件架構(gòu)：C/S
14、軟件版本：網(wǎng)絡(luò)版40個節(jié)點

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