SG-CDD22纯电动汽车动力电池与管理一体化教学实训系统

时间：2022-03-21 15:52:24

可选用：吉利帝豪EV300、比亚迪E5、北汽EV160、荣威eRX5

一、纯电动汽车动力电池与管理一体化教学实训系统简介
选用原厂原装纯电动汽车动力电池包（含BMS管理系统），安装原车真实器件与保留原车控制功能，及原装高压配电箱和车载充电机。真实展示磷酸铁锂动力电池包核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行工况，高压系统安全注意事项，培养学员对磷酸铁锂动力高压电池故障分析和处理能力。适用于各类型院校新能源纯电动汽车动力电池管理课程教学和维修维护实训。

二、纯电动汽车动力电池与管理一体化教学实训系统功能特点
1.各主要部件安装在实训平台上，保留原车电气连接方式，断电后可方便拆装，训练拆装线束与电器，掌握高压系统零部件拆装和安全保护要点。
2.采用原车的电池管理系统，由电池管理控制器和电池信息采集器及动力电池采样线组成；
3.电池管理控制器保留原车功能，类如充放电管理、接触器控制、功率控制、电池异常状态报警和保护、SOC/SOH计算、自检以及通讯功能等；
4.电池信息采集器保留原车功能，类如电池电压采样、温度采样、电池均衡、采样线异常检测等；
5.动力电池采样线保留原车功能，类如连接电池管理控制器和电池信息采集器，实现二者之间的通讯及信息交换。
6.BMS电池管理系统保留原车功能，类如主动均衡功能，开关控制保护（单体断线、短路、过压、欠压、过流、过温），与充电机CAN通讯，通过BMS控制车载充电机工作，估算SOC(荷电状态)等。
7.安装原车仪表，可以观察充放电过程等各项参数。保留原车仪表功能，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。
8.实训台给驱动等其他系统实训台提供动力高压电源，原车配套连接电缆线，保留原车连接方式。
8.配备12V辅助电源接地机械开关，可快速切断系统高低压电源。
9.动力高压配电箱上盖采用透明5mm有机玻璃改装，清晰观察了解控制原理和内部控制元件。
10.配套教学板，完整展示动力电池包，充电与放电工作原理图，低压控制电路安装检测端子，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、波形信号等。
面板采用耐创击、耐污染、防火、防潮的高级铝塑板，表面经特殊工艺喷涂底漆处理；面板打印有永不褪色的彩色电路图等；
设备由平台和教学板组成，平台水平放置，安装原车零部件；实训台底部安装4个带自锁脚轮装置。
11.面板部分采用1.5mm冷板冲压成形结构，外形美观；底架部分采用钢结构焊接，表面采用喷涂工艺处理，带自锁脚轮装置，教学板底座上配有30cm左右的台面，方便放置资料、轻型检测仪器等。
12.配备智能化故障设置和考核系统，故障点主要设置在低压控制线路，保证高压系统安全及训练实车故障处理能力。
13.台架配套安装绝缘地板（绝缘与耐压国标产品地胶）。
14.配套实训指导书，包含系统工作原理，实训科目，故障设置及清除等要点。

三、纯电动汽车动力电池与管理一体化教学实训系统基本配置（每台）

序号	名称	规格型号	单位	数量
1	磷酸铁锂动力电池组	原车	套	1
2	电池管理系统（BMS）	原车	套	1
3	BMS显示屏（仪表）	原车	套	1
4	维修开关	原车	套	1
5	辅助蓄电池	12V60AH	只	1
6	充电桩与充电枪	随车配套	套	1
7	高压电缆线	原车	套	1
8	高压配电箱	原车	套	1
9	可移动平台与带台面的教学板/移动台架(带自锁脚轮装置)	1740×600×1700mm(长×宽×高)； 1200700800mm(长×宽×高)；	套	1
10	检测控制面板	装有各种检测端子以及彩色电路图和工作原理示意图（面板：17009004mm)	套	1

四、配套汽车理实融合一体化教学系统
1、概述：理实融合一体化教学系统突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习的兴趣。
2、组成：理实融合一体化教学系统由数据采集仪、无线远程通信模块及理实融合一体化教学软件组成。
3、数据采集仪：采用主流8位单片机，单片机内部4K Flash，512字节RAM；模拟量采集芯片采用美国TI公司的10位开关电容逐次逼近型模数转换器；输入信号量程：0~50VDC，采样频率≮5次/秒，分辨率10Bit，最大误差<±2%
4、无线远程通信：通信方式：采用基于IEEE802.11标准的wifi热点，有效通信距离：空旷地：80米，接口速率：150M，频率范围：2.412GHz-2.484GHz。
5、移动终端实训系统：采用安卓版平板电脑作为移动终端软件载体。
移动终端智能识别功能:手持移动终端靠近实训台,移动终端可智能识别相对应的实训台,并与之配对.
移动终端设置故障：教师可通过点击电控原理图中的线路进入故障设置区，点击传感器或执行器不同的引脚线可设置不同故障，设置故障命令通过wifi的传递到实训台，并使实训台产生相应的故障。
移动终端故障诊断：故障诊断页面分布有工具栏，工具栏中的虚拟万用表可对传感器或执行器线路中的检测点进行实时测量，测量数据与实训台同步。
6、虚拟仿真：
以纯电动汽车动力电池系统为原型精准测绘，利用先进的实时渲染引擎与物理引擎，逼真展现现实物理教学模型，直观展现纯电动汽车动力电池系统的结构原理与拆装。逻辑关系科学严谨，无冗余元素。渲染满足可读性和真实性，给予用户真实体验感觉。
交互操作功能：具有便捷、人性化的操作方式，可任意控制虚拟现实3D仿真系统中虚拟摄像机，对任意视角的控制------观察物体局部、拉近、围绕物体旋转。
模拟拆装教学功能：模型按照原厂维修手册标准的拆装顺序进行程序化设计，学生在分解和装配动力电池组时必须按照科学的顺序进行操作，有助于规范学生的实操标准。
结构认知功能：三维模型对动力电池系统的每个零部件（包括：动力电池组总成、BMS、电池包、电池上壳体）等部件进行专业术语标识，可任意控制虚拟现实3D仿真系统中虚拟摄像机，对任意视角的控制------观察物体局部、拉近、围绕物体旋转，可进行结构认知教学。
7、基础课程：
1）概述：本课程软件针对电动汽车的动力电池系统理论教学开发，具有界面清新、操作简便、内容明了、无需专业培训即可轻松掌握；
2）课程软件特点：本课程软件采用多级目录式设计开发，使用方便可快速定位所需知识点，极大的方便教师的教学；采用图文混排技术、flash等不同形式展现电动汽车的动力电池系统的重点教学内容，促使学员更容易理解吸收相关知识，达到辅助教学的目的。；
3）课程内容

序号	章节	内容
1	电池的性能指标	电池的性能指标
		电池电压
		电池容量和能量
		电池能量密度和功率
		电池的放电倍率
		充、放电深度
		自由放电率
		记忆效应
2	铅酸电池	铅酸电池的种类、构造和型号
		铅酸电池的工作原理
		其他类型的铅酸电池
3	碱性电池	镍镉电池
		锂电池
		钠硫电池
		空气电池
4	物理电池	超级电容
		飞轮电池
		太阳能电池
5	燃料电池	燃料电池
		质子交换膜燃料电池
		燃料电池组
6	储能装置复合结构形式	双电池复合结构
		蓄电池与其他能量装置复合结构
7	蓄电池管理系统	使用蓄电池管理系统的重要性
		蓄电池管理系统结构
		蓄电池管理系统的功能
		蓄电池管理系统的组成
		典型蓄电池管理系统简介

8、故障系统
1）故障系统采用图形化故障设置的方式，配置标准电路图，教师可通过电路图直接设置或清除故障。具有直观操作，隐蔽设故等特点。
2）教师可通过单点设故、组合设故、考核设故等多种方式进行故障设置，通过wifi的方式远程向实训设备发送设故指令。
3）虚拟诊断：
虚拟诊断采用图形化设计，标准电路图与实训台相耦合，电路图简洁明了，图形符合标准化设计。
工具栏有万用表、测试灯等工具，使用万用表测量实时电压数据，使用测试灯检测电源线。
电路图上分布有检测点，与实训台标准检测点一一对应，设备准备就绪后可使用万用表，测试灯等仪器测量检测点的实时数据。
4）部件学习模块
在电路图中点击部件示意图可打开相应的部件学习模块。通过部件学习模块可了解部件的三维结构、端子定义、安装位置、电控原理图、标准波形图等知识。
9、实训指导手册与学生工单：
通过文档形式列出实训项目，内容包括学习目标、实训组织、实训准备、实训步骤、实训效果、实训小结等。学生可通过学生工单边学边做。
10、专业资料：可通过该模块打开新能源汽车培训资料、维修手册等专业资料。
11、理论考核：
1）创建试题库：教师可通过试题管理系统添加或批量添加试题以扩充试题库
2）管理员权限：管理员可添加或删除教师，修改或设置教师密码、管理班级等。
3）教师权限：教师可管理试题库、编辑试卷、设定考试时限，编辑学生信息、编辑班级信息及查询成绩单等。
4）学生权限：学生可编辑本人登陆密码，答题回顾，考试答题等。
5）考试答题：教师将编辑好的试卷通过局域网发送到学生机，学生登陆学生端后可进行限时考核，答题结束后系统会进行自动评分，并将每个学生端的成绩上传到教师端。
12、实训考核
教师在综合设故中使用考核设故的方式进行故障设置，学生通过观察实训台当前故障现象在虚拟诊断中进行远程故障诊断及排查，将诊断结果填写至实训考核中，系统判定诊断结果并对该次考核进行自动评分。
13、软件架构：C/S
14、软件版本：网络版40个节点

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