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KH-XNY06純電動(dòng)汽車鋰電池組實(shí)驗(yàn)臺(tái)（電池管理系統(tǒng)）

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新能源汽車電氣技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備

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KH-XNY06純電動(dòng)汽車鋰電池組實(shí)驗(yàn)臺(tái)（電池管理系統(tǒng)）選用單體電池3.2V20AH，鋁殼方形，共24串，總?cè)萘?3.6V50AH，帶CAN總線的一體機(jī)BMS電池管理系統(tǒng)，有被動(dòng)均衡功能；真實(shí)地呈現(xiàn)了磷酸鐵鋰動(dòng)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(yùn)行參數(shù)，以及高壓系統(tǒng)安全注意事項(xiàng)，并培養(yǎng)學(xué)員對(duì)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池包(BMS)故障分析和處理能力

詳細(xì)介紹

KH-XNY06純電動(dòng)汽車鋰電池組實(shí)驗(yàn)臺(tái)（電池管理系統(tǒng)）

一、純電動(dòng)汽車鋰電池組實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能特點(diǎn):

1、真實(shí)可運(yùn)行的新能源動(dòng)力電池充放電總成，充分展示各主要零部件組成結(jié)構(gòu)和邏輯控制關(guān)系。

2、各主要部件安裝在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上，電氣連接方式與實(shí)車相同，可以方便拆卸，讓學(xué)員在拆裝連線過(guò)程掌握高壓系統(tǒng)零部件拆裝要點(diǎn)和安全保護(hù)；提供課件，講述各主要零部件功能和引腳定義。

3、BMS電池管理系統(tǒng)帶被動(dòng)均衡功能，帶開(kāi)關(guān)控制保護(hù)（單體斷線、短路、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)溫），與充電機(jī)CAN通訊，通過(guò)BMS控制車載充電機(jī)工作，估算SOC(荷電狀態(tài))等。

4、動(dòng)力電池包顯示器（7寸）安裝在面板上，可以觀察充放電過(guò)程各項(xiàng)參數(shù)，掌握動(dòng)力電池包充放電過(guò)程控制邏輯和主要部件參數(shù)變化規(guī)律。

5、實(shí)訓(xùn)臺(tái)配放電模塊，模仿車輛能量消耗過(guò)程，放電電流大小可以選擇（配套可運(yùn)行操作的上位機(jī)軟件）。動(dòng)力電池包設(shè)置有機(jī)械維修開(kāi)關(guān)，拔出機(jī)械維修開(kāi)關(guān)后，可以打開(kāi)上蓋觀察；高壓電器連接器均采用國(guó)標(biāo)產(chǎn)品，性能可靠。

6、動(dòng)力電池包半透明設(shè)計(jì)，內(nèi)置LED排燈照明，便于學(xué)員觀察電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

實(shí)訓(xùn)臺(tái)配備12V電源接地機(jī)械開(kāi)關(guān)，可隨時(shí)斷開(kāi)12V接地，切斷整個(gè)系統(tǒng)電源。

7、動(dòng)力電池包輸出線路另配機(jī)械斷開(kāi)式緊急開(kāi)關(guān)，適用于緊急情況下很輕松斷開(kāi)主電源回路。

8、UV平板噴繪彩色面板完整顯示動(dòng)力電池包，充電，放電工作原理圖，并安裝用檢測(cè)端子，借助萬(wàn)用表和示波儀，實(shí)時(shí)檢測(cè)各種狀態(tài)下參數(shù)變化。

9、實(shí)訓(xùn)臺(tái)由移動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)(帶原理面板)組成，實(shí)訓(xùn)臺(tái)水平放置，安裝主要零部件；實(shí)訓(xùn)臺(tái)底部安裝4個(gè)腳輪，移動(dòng)靈活，同時(shí)腳輪帶自鎖裝置，可以固定位置。

10、配備智能化故障設(shè)置和考核系統(tǒng)，故障設(shè)置含動(dòng)力電池組與BMS之間的電壓采集線，溫度采集線，繼電器控制線，霍爾電流傳感器采集線等，故障點(diǎn)不少于12個(gè)；實(shí)時(shí)在現(xiàn)單體電壓，電池溫度等異常情況下BMS系統(tǒng)反應(yīng)。

11、整體采用1.5mm厚冷軋板，嚴(yán)格按鈑金加工工藝操作，經(jīng)酸洗、噴塑，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，底座上配有30cm左右的桌面，方便放置資料、輕型檢測(cè)儀器等。

12、BMS系統(tǒng)軟件可動(dòng)態(tài)現(xiàn)實(shí)電池的電壓、溫度等數(shù)據(jù)流檢測(cè)與標(biāo)定。

二、技術(shù)規(guī)格:

1、外形尺寸（mm）：1240×600×1700mm（長(zhǎng)*寬*高）

2、輸入電源：AC220V±10% 50Hz

3、工作電源：DC12V

4、動(dòng)力電池類型：環(huán)保型磷酸鐵鋰動(dòng)力電池（方形鋁殼，單體電池3.2V20AH），動(dòng)力電池包容量72V50AH，充放電次數(shù)2000次，工作溫度-20°～60°

5、BMS鋰電管理一體機(jī)：帶CAN通訊

6、動(dòng)力電池包顯示屏：7寸

7、高壓大電流繼電器：線圈電壓12VDC，額定工作電壓1000VDC，額定電流200A

三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:

1.新能源動(dòng)力電池包（BMS）控制原理認(rèn)知。

2.新能源動(dòng)力電池包（BMS）主要零部件功能認(rèn)知。

3.新能源動(dòng)力電池包（BMS）各種狀態(tài)下邏輯控制關(guān)系，掌握電流，電壓，電池壓差，電池溫度等參數(shù)變化規(guī)律認(rèn)知。

4.BMS如何采集動(dòng)力電池組壓差，并控制充電和放電過(guò)程實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)。

5.BMS如何采集動(dòng)力電池組溫差，并控制充電和放電過(guò)程實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)。

6.新能源高壓系統(tǒng)操作安全注意事項(xiàng)，高壓連接器插拔方法實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)。

7.新能源動(dòng)力電池包（BMS）故障分析與診斷。

8.新能源動(dòng)力電池包（BMS）拆裝與維護(hù)實(shí)訓(xùn)。

9.新能源動(dòng)力電池（BMS）管理系統(tǒng)CAN總線測(cè)試與控制實(shí)訓(xùn)。

四、純電動(dòng)汽車鋰電池組實(shí)驗(yàn)臺(tái)基本配置:

磷酸鐵鋰動(dòng)力電池包，BMS鋰電管理一體機(jī)，動(dòng)力電池包顯示屏，車載充電機(jī)，國(guó)標(biāo)充電插口，國(guó)標(biāo)充電槍，緊急斷電開(kāi)關(guān)，直流接觸器，DC-DC轉(zhuǎn)換器，輔助蓄電池，放電控制繼電器與放電負(fù)載，鋁殼電阻，可移動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)(帶檢測(cè)端子的原理面板)。

五、軟件:

附件1:多媒體顯示屏一體機(jī)

軟件采樣及教學(xué)仿真計(jì)算機(jī)：14寸電容觸摸屏一體機(jī)工業(yè)控制機(jī)，Intel/Celeron雙核1.8G，win8系統(tǒng)；

顯示屏采用側(cè)桿支撐，可360°左右旋轉(zhuǎn)，可前后調(diào)整前后左右傾斜角度.

附件2:智能教學(xué)系統(tǒng)

智能教學(xué)系統(tǒng)作為資源載體與平臺(tái)，內(nèi)置豐富的可課程資源，并具備人機(jī)交互功能。

1.概述：理實(shí)融合一體化教學(xué)平臺(tái)突破以往理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)集中。它強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過(guò)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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，沒(méi)有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)，而理中有實(shí)，實(shí)中有理。突出學(xué)生動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.組成：理實(shí)融合一體化教學(xué)平臺(tái)由數(shù)據(jù)采集儀、無(wú)線遠(yuǎn)程通信模塊及理實(shí)融合一體化教學(xué)軟件組成。

3．?dāng)?shù)據(jù)采集儀：采用主流8位單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部4K Flash，512字節(jié)RAM；模擬量采集芯片采用美國(guó)TI公司的10位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器；輸入信號(hào)量程：0~50VDC，采樣頻率≮5次/秒，分辨率10Bit，誤差<>

4.無(wú)線遠(yuǎn)程通信：通信方式：采用基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的wifi熱點(diǎn)，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(dòng)終端實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)：采用安卓版平板電腦作為移動(dòng)終端軟件載體,主界面分布發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理圖。

5.1. 移動(dòng)終端智能識(shí)別功能:手持移動(dòng)終端靠近實(shí)訓(xùn)臺(tái),移動(dòng)終端可智能識(shí)別相對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)臺(tái),并與之配對(duì).

5.2. 移動(dòng)終端設(shè)置故障：教師可通過(guò)點(diǎn)擊電控原理圖中的傳感器或執(zhí)行器等元件進(jìn)入故障設(shè)置區(qū)，點(diǎn)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(guò)wifi的傳遞到實(shí)訓(xùn)臺(tái)，并使實(shí)訓(xùn)臺(tái)產(chǎn)生相應(yīng)的故障。

5.3.移動(dòng)終端故障診斷：故障診斷頁(yè)面分布有工具欄，工具欄中的理實(shí)一體萬(wàn)用表可對(duì)傳感器或執(zhí)行器線路中的檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)訓(xùn)臺(tái)同步。工具欄中的可通過(guò)無(wú)線方式與實(shí)訓(xùn)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)OBD-Ⅱ診斷接頭相聯(lián)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電控單元的編碼查詢、故障查詢、讀取數(shù)據(jù)流、波形分析等診斷功能。

理實(shí)融合一體化教學(xué)軟件:

1.以實(shí)訓(xùn)臺(tái)的動(dòng)力電池系統(tǒng)為原型精準(zhǔn)測(cè)繪，利用的實(shí)時(shí)渲染引擎與物理引擎，逼真展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)物理教學(xué)模型，直觀展現(xiàn)純電動(dòng)汽車動(dòng)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(wú)冗余元素。渲染滿足可讀性和真實(shí)性，給予用戶真實(shí)體驗(yàn)感覺(jué)。

2.擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系統(tǒng)利用人機(jī)交互系統(tǒng)具有強(qiáng)大的交互操作功能：

具有便捷、人性化的操作方式，可任意控制虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系統(tǒng)中虛擬攝像機(jī)，對(duì)任意視角的控制------觀察物體局部、拉近、圍繞物體旋轉(zhuǎn)。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系統(tǒng)符合院校純電動(dòng)汽車教學(xué)大綱，對(duì)其進(jìn)行子系統(tǒng)分解學(xué)習(xí)。

4.動(dòng)力電池系統(tǒng)的BMS系統(tǒng)模擬：通過(guò)平面動(dòng)畫(huà)模擬純電動(dòng)汽車BMS系統(tǒng)控制策略，動(dòng)畫(huà)通俗易懂，操作界面友好。

5.虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系原理統(tǒng)教學(xué)功能：

通過(guò)三維仿真技術(shù)虛擬再現(xiàn)動(dòng)力電池系統(tǒng)的工作過(guò)程：可屏蔽動(dòng)力電池組外殼，在三維環(huán)境中模擬整車上下電過(guò)程中，主正繼電器，主負(fù)繼電器及溫度傳感器等的工作機(jī)制，動(dòng)態(tài)顯示電流流通方向。

6.虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系統(tǒng)模擬拆裝教學(xué)功能：

模型按照原廠維修手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)的拆裝順序進(jìn)行程序化設(shè)計(jì)，學(xué)生在分解和裝配動(dòng)力電池組時(shí)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(shí)操標(biāo)準(zhǔn)。

7.虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)認(rèn)知功能：

三維模型對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的每個(gè)零部件（包括：動(dòng)力電池組總成、分體電池、電流傳感器、主正繼電器、主負(fù)繼電器）等部件進(jìn)行專業(yè)術(shù)語(yǔ)標(biāo)識(shí)，可任意控制虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真系統(tǒng)中虛擬攝像機(jī)，對(duì)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)。

故障系統(tǒng)

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(guò)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(diǎn)。

教師可通過(guò)單點(diǎn)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(guò)wifi的方式遠(yuǎn)程向?qū)嵱?xùn)設(shè)備發(fā)送設(shè)故指令。

理實(shí)一體診斷:

理實(shí)一體診斷采用圖形化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)電路圖與實(shí)訓(xùn)臺(tái)相耦合，電路圖簡(jiǎn)潔明了，圖形符合標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

工具欄有萬(wàn)用表等工具，使用萬(wàn)用表測(cè)量實(shí)時(shí)電壓數(shù)據(jù)。

電路圖上分布有檢測(cè)點(diǎn)，與實(shí)訓(xùn)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，設(shè)備準(zhǔn)備就緒后可使用萬(wàn)用表，示波器等儀器測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

理論考核：

創(chuàng)建試題庫(kù)：教師可通過(guò)試題管理系統(tǒng)添加或批量添加試題以擴(kuò)充試題庫(kù)

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(jí)等。

教師權(quán)限：教師可管理試題庫(kù)、編輯試卷、設(shè)定考試時(shí)限，編輯學(xué)生信息、編輯班級(jí)信息及查詢成績(jī)單等。

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。

考試答題：教師將編輯好的試卷通過(guò)局域網(wǎng)發(fā)送到學(xué)生機(jī)，學(xué)生登陸學(xué)生端后可進(jìn)行考核，答題結(jié)束后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分，并將每個(gè)學(xué)生端的成績(jī)上傳到教師端。

實(shí)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(guò)觀察實(shí)訓(xùn)臺(tái)當(dāng)前故障現(xiàn)象在理實(shí)一體診斷中進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷及排查，將診斷結(jié)果填寫(xiě)至實(shí)訓(xùn)考核中，系統(tǒng)判定診斷結(jié)果并對(duì)該次考核進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分。

軟件架構(gòu)：C/S

軟件版本：網(wǎng)絡(luò)版40個(gè)節(jié)點(diǎn)

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