京工科业JGJGQC-13W5Q型新能源汽车驱动系统基础实训台
一、产品功能
1、实训台选用52V动力电池系统供电，由16个3.2V/10AH磷酸铁锂动力电池串联组装而成，BMS总体结构与主流新能源汽车电池管理架构相同，即有两块BMS采集板和一块BMS主控板。每块BMS采集板可采集8个单体电池电压，BMS采集板电路大体上分为高压电路和低压电路两部分，通过I2C隔离芯片实现高、低电路的隔离和数据通信。BMS采集板低压电路由12V供电，通过CAN总线将单体电池电压传送给BMS主控板进行分析和管理，并接收BMS主控板指令，完成单体电池的电压均衡管理，均衡电流约为100mA。
2、实训台BMS主控板是动力电池管理的核心，它要完成16单体电池电压、4个电池组温度、总电压和总电流的分析管理，实时处理可能出现的电池欠压、过压、过流、电池组温度超限等问题，并判断动力电池组是否需要均衡。BMS主控板需要实时检测充电枪插入、CAN通信故障和高压互锁等状态，通过逻辑处理，控制预充继电器、主控继电器和充电继电器工作在相应的状态（如充电状态、电机可运行状态、故障状态）。BMS主控板通过CAN总线与电机控制器通信，实时获取电机控制板的工作状态，读取档位状态、电机转速、油门深度、刹车状态等信息，并将BMS当前状态通报给电机控制器。 BMS主控板带有RS485接口，通过该接口将BMS系统的状态信息及电机控制器的状态信息打包发送给上位机显示，并通过该接口接收用户指令，控制BMS采集板上电状态、更新电池组管理参数、控制相应继电器动作。
3、实训台电机控制器将51.2V直流电转换为三项交流电，并监测刹车、制动、档位和油门信号，控制永磁同步电机工作并实时采集永磁同步电机制当前转速，通过CAN总线将上述数据报送给BMS主控器。永磁同步电机增加惯量盘，松开油门后实现能量回收；
4、本系统带有220V国标充电接口和7KW国标充电枪。BMS主控板通过检测枪CC信号判断充电枪的插入状态，当检测到充电枪接入后，BMS输出CP信号，充许充电枪工作，并断开主控继电器，接通充电继电器，给电池组充电。在充电时，BMS主控板及BMS采集板将处于工作状态，不受点火钥匙ACC的控制，确保BMS系统能够时监测单体电池电压、充电电流、电池组总电压和电池组温度；当检测到充电枪拨出时，断开充电继电器，若此时设备仍处于开机状态，则并按顺序接通预充继电器和主控继电器。
5、实训台配有维修关关、应急电源开关、汽车点火钥匙、高压充电器、DC-DC转换和12V低压电池器等附属设备，所有设备均使用的是新能源汽车实车配件，主要设备之间采用搭接方式连接，有利于学生提高动手能力，并深入学习撑握新能源车的动力电池管理和永磁同步电机控制相关理论知识
6、实训台提供电路原理图、BMS从控板嵌入式源程序、BMS主控板嵌入式源程序、永磁同步电机嵌入式源程序及上位机源码,提供各控制器之间的CAN通信协议，BMS主控板与上位机之间RS485通信协议，便于老师和学习在此基础上进行二次开发。相关源程序提供剩余电量（SOC）算法、电池均衡算法、永磁同步电机驱动算法等实例，适合本科及以上院校对算法进行深入的研究，也可作为对CAN通信分析研究实例使用，为撰写论文提供数据支撑。
二、技术参数
1、实验台技术参数
2.1.1外形尺寸（mm）： 1700*/800*1750（长*宽*高）
2.1.2辅助电源： 交流 220V
3、电池参数
动力电池参数：单个电池标称电压3.2V；
充电截止电压3.65V；
放电截止电压2.9V；
单个电池标称容量20AH；
最大充许放电电流60A；
电池数量16节。
外形尺寸 长70 宽28 高160
低压电池参数：
电压标称电压12V；
充电截止电压13.5V;
放电截止电压10V；
标称容量60AH；
电池数量1节；
外形尺寸 长240 宽130 高230
4、电机控制器技术参数
输入电压范围： DC 0~100V 铺助电源 DC9~16V
额定工作电压范围: DC 51.2V 铺助电源 12V
工作电流：≤10A
控制器尺寸：300mm*200mm*1.6mm
5、驱动电机参数：
尺寸：直径126.5*厚36mm
重量：960g
定子：直径115*厚10mm
霍尔相角：120度
转速常数(KV)：47.52RPM/V
工作电压：DC12V～48V
空载转速：2052PRM@48V
空载电流：1A
额定电压：48V
额定功率：400W
额定转速：1570PRM
额定转矩：2.5Nm
额定电流：10A
转换效率：86%
6、BMS主控板参数
BMS主控制板尺寸 长185mm 宽110mm 高20mm
输入电压 DC 12V 常电
MCU型号 STM32F103C8T6
串行接口 CAN接口1个，速率500K
RS185接口1个，速率115200
霍尔电流互感器接口 1个，电压输入范围0-5V
继电器控制接口 4个，输出电压12V 电流3A，COM管高侧控制
2.0mm插接孔 21个
7、BMS从控板参数
BMS从控板尺寸： 长245mm 宽126mm 高20mm
输入电压： DC 12V BMS主控板控制
MCU型号： STM32F103C8T6
串行接口： CAN接口1个，速率500K
电压检测端口： 8路
温度检测端口： 2路
2.0mm插接孔： 8个
5.0mm插接孔： 9个
8、霍尔电流互感器参数
霍尔电流互感器尺寸： 长100mm 宽90mm 高30mm
最大检测电流：30A
电流检测精度：最大电流的1%
感应输出电压：0～5V
9、高压充电器参数
高压充电器尺寸： 长140mm 宽80mm 高50mm
输入电压及电流： AC 200V 2A
输出电压及电流： DC 57V 3A
10、DC-DC变换器参数
DC-DC变换尺寸： 长165mm 宽63mm 高35mm
输入电压及电流： DC 60V 2A
输出电压及电流：DC 14V 3A
11、显示一体机参数
外形尺寸：43寸（甲方自行购买）
三、实训功能
1.锂电源电压检测分析实训功能
2.BMS工作原理实训分析功能
3.锂电池充放电原理实训分析功能
4.同步电机控制原理分析功能
5.CAN总线通信实训分析功能
6.充电枪工作原理实训分析功能
7.DC/DC变频器原理实训分析功能
8.整车控制器原理实训分析功能
9.三电控制原理分析实训功能
10.电控系统故障分析实训功能
四、配套锂电池组充电虚拟仿真实验：
（1）系统采用三维建模模拟真实的实训场景；
（2）系统支持用户从任意视角、任意距离观察场景元素；
（3）系统提供智能操作提示功能，引导用户完成整个实训操作；
（4）系统画面效果精美，采用虚拟现实实时渲染处理；
（5） 系统须优化处理，确保实时运行帧数高于25帧/秒；
（6）系统提供操作帮助，言简意赅描述实训如何开展；
（7）包括锂电池组无均衡充电实训、锂电池组有均衡充电两个实训模块；
（8）系统支持用户在虚拟实训室场景中自由漫游而不受任何限制，支持用户不同视角切换；
（9）可以进行恒温箱的温度设置、电池导线的链接、充电参数的设置、放电参数的设置、万用表测量电池组电压等操作；
12、设备清单
设备名称 单位 数量 备注
动力电池 个 16 3.2V/20AH
BMS主控板 块 2 用一块备一块
BMS采集板 块 4 用二块备二块
电机控制器 块 2 用一块备一块
三相永磁同步电机 个 1 带贯量盘
电流互感器 块 1
主控继电器 个 1
预充继电器 个 1
充电继电器 个 1
维修开关 个 1
应急开关 个 1
启动钥匙 个 1
刹车按钮 个 1
档位开关 个 1
油门踏板 个 1
低压电池总闸 个 1
220V国标充电接口 个 1
220V国标充电枪 把 1 7KW
车载充电机 块 1
DC-DC变换模块 块 1
12V电瓶 个 1 60AH
100W预充电阻 个 1
USB转RS485接口线 条 1
显示器 个 1
万用表 块 1
常用螺丝刀 把 4 一字 十字 各两把
台架 台 1 带柜体
