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SG-XNY06纯电动汽车锂电池组实验台(电池管理系统)



一、纯电动汽车锂电池组实验台简介
选用单体电池3.2V20AH,铝壳方形,共24串,总容量73.6V50AH,带CAN总线的一体机BMS电池管理系统,有被动均衡功能;真实地呈现了磷酸铁锂动力电池包核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行参数,以及高压系统安全注意事项,并培养学员对磷酸铁锂动力电池包(BMS)故障分析和处理能力。

二、纯电动汽车锂电池组实验台功能特点
1.真实可运行的新能源动力电池充放电总成,充分展示各主要零部件组成结构和逻辑控制关系。
2.各主要部件安装在实训台上,电气连接方式与实车相同,可以方便拆卸,让学员在拆装连线过程掌握高压系统零部件拆装要点和安全保护;提供课件,讲述各主要零部件功能和引脚定义。
3.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。
4.动力电池包显示器(7寸)安装在面板上,可以观察充放电过程各项参数,掌握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。
5.实训台配放电模块,模仿车辆能量消耗过程,放电电流大小可以选择(配套可运行操作的上位机软件)。
动力电池包设置有机械维修开关,拔出机械维修开关后,可以打开上盖观察;高压电器连接器均采用国标产品,性能可靠。
6.动力电池包半透明设计,内置LED排灯照明,便于学员观察电池内部结构。
实训台配备12V电源接地机械开关,可随时断开12V接地,切断整个系统电源。
7.动力电池包输出线路另配机械断开式紧急开关,适用于紧急情况下很轻松断开主电源回路。
8. UV平板喷绘彩色面板完整显示动力电池包,充电,放电工作原理图,并安装用检测端子,借助万用表和示波仪,实时检测各种状态下参数变化。
9.实训台由移动实训台(带原理面板)组成,实训台水平放置,安装主要零部件;实训台底部安装4个脚轮,移动灵活,同时脚轮带自锁装置,可以固定位置。
10.配备智能化故障设置和考核系统,故障设置含动力电池组与BMS之间的电压采集线,温度采集线,继电器控制线,霍尔电流传感器采集线等,故障点不少于12个;实时在现单体电压,电池温度等异常情况下BMS系统反应。
11.整体采用1.5mm厚冷轧板,严格按钣金加工工艺操作,经酸洗、喷塑,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,底座上配有30cm左右的桌面,方便放置资料、轻型检测仪器等。
12. BMS系统软件可动态现实电池的电压、温度等数据流检测与标定。

三、技术规格
1.外形尺寸(mm):1240×600×1700mm(长*宽*高)
2.输入电源:AC220V±10%  50Hz
3.工作电源:DC12V
4.动力电池类型:环保型磷酸铁锂动力电池(方形铝壳,单体电池3.2V20AH)
动力电池包容量:72V50AH
完全充放电次数:2000次
工作温度:-20°~60°
5.BMS锂电管理一体机:带CAN通讯
6.动力电池包显示屏:7寸
7.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:200A

四、纯电动汽车锂电池组实验台实训项目
1.新能源动力电池包(BMS)控制原理认知。
2.新能源动力电池包(BMS)主要零部件功能认知。
3.新能源动力电池包(BMS)各种状态下逻辑控制关系,掌握电流,电压,电池压差,电池温度等参数变化规律认知。
4.BMS如何采集动力电池组压差,并控制充电和放电过程实训实验。
5.BMS如何采集动力电池组温差,并控制充电和放电过程实训实验。
6.新能源高压系统操作安全注意事项,高压连接器插拔方法实训实验。
7.新能源动力电池包(BMS)故障分析与诊断。
8.新能源动力电池包(BMS)拆装与维护实训。
9.新能源动力电池(BMS)管理系统CAN总线测试与控制实训。

五、基本配置
磷酸铁锂动力电池包,BMS锂电管理一体机,动力电池包显示屏,车载充电机,国标充电插口,国标充电枪,紧急断电开关,直流接触器,DC-DC转换器,辅助蓄电池,放电控制继电器与放电负载,铝壳电阻,可移动实训台(带检测端子的原理面板)。

六、软件
附件1:多媒体显示屏一体机
软件采样及教学仿真计算机:14寸电容触摸屏一体机工业控制机,Intel/Celeron双核1.8G,win8系统;
显示屏采用侧杆支撑,可360°左右旋转,可前后调整前后左右倾斜角度.
附件2:智能教学系统
智能教学系统作为资源载体与平台,内置丰富的可课程资源,并具备人机交互功能。
1.概述:理实融合一体化教学平台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平台由数据采集仪、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,主界面分布发动机电控系统原理图。
5.1. 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.
5.2. 移动终端设置故障:教师可通过点击电控原理图中的传感器或执行器等元件进入故障设置区,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。
5.3.移动终端故障诊断:故障诊断页面分布有工具栏,工具栏中的理实一体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。工具栏中的解码器可通过无线方式与实训台标准OBD-Ⅱ诊断接头相联,能实现对电控单元的编码查询、故障查询、读取数据流、波形分析等诊断功能。

理实融合一体化教学软件:
1.以实训台的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。
2.拟现实3D仿真系统利用人机交互系统具有强大的交互操作功能:
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。
3.虚拟现实3D仿真系统符合院校纯电动汽车教学大纲,对其进行子系统分解学习。
4.动力电池系统的BMS系统模拟:通过平面动画模拟纯电动汽车BMS系统控制策略,动画通俗易懂,操作界面友好。
5.虚拟现实3D仿真系原理统教学功能:
通过三维仿真技术虚拟再现动力电池系统的工作过程:可屏蔽动力电池组外壳,在三维环境中模拟整车上下电过程中,主正继电器,主负继电器及温度传感器等的工作机制,动态显示电流流通方向。
6.虚拟现实3D仿真系统模拟拆装教学功能:
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。
7.虚拟现实3D仿真系统具有结构认知功能:
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、分体电池、电流传感器、主正继电器、主负继电器)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。
故障系统
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。
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。
理实一体诊断:
理实一体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。
工具栏有万用表等工具,使用万用表测量实时电压数据。
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,示波器等仪器测量检测点的实时数据。
理论考核:
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
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。
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。
学生权限:学生可编辑本人登陆密码,答题回顾,考试答题等。
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。
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理实一体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。
软件架构:C/S
软件版本:网络版40个节点

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