JG京工科业-JG-DCGL-A 型新能源汽车动力电池管理系统实训平台
1. 产品要求
动力电池管理系统实训平台以新能 源纯电动汽车高低压部件和管理系统为基础设计,可实现动力电池管理功能,能匹配院校新能源电池与管理系统课程,完成动力电池系统相关教学实训任务。通过新能源汽车电池与管理系统方案的产品呈现,匹配电池系统认知、控制系统识别、预充与上电、 BMS 管理、电池 均衡调节、交直流充电控制原理等,更加直观的识别新能源汽车电池与管理系统组成,并且可以进行部件认知、高压系统测量、模拟设故、实操练习等。
2. 产品功能要求
2.1 实训台采用车规级电池管理系 统控制单元为基础制作由主控电池管理模块和从控电池管理模块组成,主控电池管理模块可进行电流采样、绝缘检测、交直流国标充电连接确认、通讯及报警、能量管理、热管理等功能,从控电池管理模块可检测 24 串电压、 4 路温度采样, 具有拓展功能最多拓展 10 路温度信 号,从控模块电压范围 DC72- 800V ,可兼容三元锂电池、磷酸铁 锂电池和钛酸锂电池的管理工作。
2.2 电流检测范围 -1000~1000A 、 绝缘检测精度 10% (≥ 40KΩ )、绝 缘检测相应时间≤ 5s 、 SOC 估算精 度≤ 5% 符合 QC/T 897-2011 国标标 准。
2.3 单体电压采集范围 0-5V 、单体 电压采集精度< 0.5% 、单体电压采 集周期 200ms ,温度检测范围 - 40℃-125℃ 、温度检测精度 -30℃- 85℃ 、温度检测周期 200s ,均衡电 流 100mA, 均衡同时开启路数 2 路。
2.4 电源管理模块通讯采用三个 CAN 总线和一个 RS485 接口,分别是整 车通讯 CAN 、诊断 CAN 、交直流充电 CAN 和 RS485 调试通讯接口。
2.5 实训台支持交流慢充和直流快 充两种充电模式,具有充电温度监测功能,交直流充电分别设置两个温度传感,确保安全充电。
2.6 管理模块具有温差管理、高低 温极限管理,可演示动力电池管理系统散热和加热系统的工作原理。
2.7 实训台装配有故障模拟器,可 进行单体电池过放电、过充电、温度过高、温度过低等故障模拟功能,该模拟器具有防短路和小电流的特点,避免教学过程中误操作导致触电及设备损坏。
2.8 实训台具有安全保护方案,操 作急停开关可同时断开动力电池包的供电和检测仪表的供电。配备有维修开关和互锁检测功能当断开维修开关或拔下高压插头时系统自动下电。
2.9 教学面板上喷绘有高压部件位 置图、动力电池包结构图、 BMS 充 放电策略、热管理策略和系统电路原理图组成。在对应线路图上安装有检测端子,可进行单体电池电压温度、互锁、高压接触器、 DC/DC 变压器、车载充电机、电流传感器 等信号检测。
2.10 管理模块可进行总负继电器控 制、预充继电器控制、总正继电器控制、 DC 继电器控制、慢充继电器 控制、快充继电器控制、加热继电器控制、散热继电器控制检测。
2.11 系统上电后可启动大电流和小 电流负载进行放电测试,放电电流和电压可通过面板上电流电压表实时检测。
2.12 电池箱体采用≥ 10mm 透明箱体 ,上盖采用抽拉式设计,教学实训更加直观。
3. 教学实训任务
3.1 动力电池与管理系统的认知
3.2 动力电池系统及部件认知
3.3 配电盒及预充控制逻辑
3.4 电池管理系统与电池监控
3.5 交直流充电与充电监控逻辑
3.6 DC/DC 转换器与放电负载模块
3.7 动力电池与管理系统部件拆装
3.8 动力电池系统检测与故障排除
3.9 单体电池与温度传感器故障诊 断
4. 配置清单
4.1 精度数字电流表 1 块
4.2 铅酸电池 1 块
4.3 精度数字电压表 1 块
4.4 放电装置 1 套
4.5 350A 维修开关 1 个
4.6 故障设置模块 1 套
4.7 40AH 磷酸铁锂电池 24 块
4.8 蓄电池调节控制单元 1 块
4.9 车载充电机 1 台
4.10 蓄电池模组控制单元 1 块
4.11 DC/DC 模块 1 台
4.12 40A 高压接触器 4 个
4.13 透明电池箱体 1 套
4.14 上位机软件系统 1 套
4.15 CAN 线数据盒 1 套
4.16 120A 高压接触器 2 个
4.17 配套一体机 1 套
配套一体机要求:
显示屏规格:≥ 32 寸触控一体机, 系统: Windows10 , CPU 采用 I5- 3247U-TI ,内存不小于 8G DDR3 , 硬盘采用固态 SSD 不小于 128G 硬盘 , HDMI 输出具有 HDMI 2.0a 标准显 示接口,最高支持 4K 输出,配套 USB 3.0x2 和 USB 2.0x2 接 口, WiFi 配置参数内置高性能 SDIO 接口 WiFi 模块,支持 IEEE 802.11 b/g/n/ac ,以太网口采用 10/100/1000M 自适应以太网 RJ45 网口 , 输入电源: AC100-240V 50HZ 。
5. 产品工艺标准要求
5.1 教学面板材质工艺:高强度铝 塑板,高清 UV 喷绘表面镀膜工艺。
5.2 教学面板框架材质 / 规格:框架 采用专用工业铝型材进行拼接,侧面铝型材规格:不小于 200*35mm 四 卡槽设计方便安装固定面板,长度 / 数量:不小于 770mm*1 条 930mm*1 条。框架连接铝型材规格:不小于 48*27mm 采用上下卡槽设计,长度 数量:不小于 1380mm*4 条。
5.3 工作站桌面采用(长 * 宽 * 厚) 1 号桌面不小于 1100*700*25mm 榉木 板材, 2 号桌面(长 * 宽 * 厚)不小 于 410*700*25mm 榉木板材,材质 坚硬、抗冲击力耐磨。工作站下部采用≥ 4 个 ABS 专用护脚保证移动的 安全性。
5.4 工作站主体材质 / 规格:框架采 用铝型材材质,层板采用铁质,铝型材规格:不小于 50*80mm, 长度数 量:不小于 560mm*4 条;长度数量 :不小于 395mm*4 条。
5.5 移动脚轮:工作站移动脚轮采 用≥ 4 个 5 寸重型聚氨酯悍马轮,单 轮承载能力不低于 320kg ,配套刹 车系统可移动锁止确保教学实训安全。
5.6 不少于三层抽屉储存空间规格 :长 * 宽 * 高不小于 625*360*100mm 两层、长 * 宽 * 高不小于 625*360*170mm 一层。抽屉储存空 间采用重型导轨配套双锁设计,单抽屉额定承重不低于 35kg 。
5.7 配套不少于两个柜式储存空间 规格:长 * 宽 * 高不小于 300*610*560mm; 长 * 宽 * 高不小于 300*610*390mm*1 个。
5.8 配套 AC220V 电源插座,满足对 外接电源的需求,电源插座安装有保险丝确保用电安全。
5.9 一体化工作站产品平台化的设 计,可实现标准量产、产品质量稳定、可更好满足交货需求及长期售后备品备件快速响应,可做到用户售后无忧。
6. 产品规格参数要求
6.1 整机规格尺寸(长 * 宽 * 高): ≥ 1500*700*1700mm
6.2 教学面板尺寸(长 * 宽 * 厚): ≥ 1400*730*4mm
6.3 输入电压: AC220V 50HZ 工 作电压: DC/12V
6.4 高压系统电压约: DC 79V
7. 配套动力电池管理系统实训台智 能教学系统要求(软件资源 1 套, 不含硬件终端)
▲ 7.1 动力电池管理系统实训台智 能教学系统具有数据总汇界面、电池信息界面、续航里程监视器界面。
7.2 电源管理系统软件数据总汇可 显示充电和放电电流大小,并以仪表指针的形式显示。
7.3 电源管理系统软件数据总汇界 面可监控漏电开关的状态变化,并以图形的形式显示。
7.4 电源管理系统软件数据总汇界 面可监控系统故障信息。
7.5 电源管理系统软件数据总汇界 面可显示温度、时间功能。
7.6 电源管理系统软件数据总汇界 面电池组总电压并以仪表的形式指示,可显示当前电池组电压,当前电量、充满电的时间。
▲ 7.7 电源管理系统软件数据总汇 界面可实时动态交互显示单体电池的电压变化状态,并以数据柱的形式显示。
▲ 7.8 电源管理系统软件数据总汇 界面可实时交互显示指定电池组的温度变化,温度指示以数据柱的形式显示,数据温度异常时以不同的颜色进行区分。
7.9 电池信息界面可实时交互显示 每组单格电池的电压,温度、电流的实时数据状态,并显示电池的均衡状态。
7.10 续航里程监视器界面可实时交 互显示当前电量状态,显示电量以百分比和显示柱形图交互显示,软件可计算续航潜能和充电时长。。