新能源汽車電池系統裝調與性能檢測實訓平臺
一、總體概述
1.本產品結合動力電池PACK裝配、調試、檢測產業端技能要求與職業院校教學環境自主開發形成的產教融合設備,并且設備外形設計采用工業外形設計,既保證教學安全又不失美觀大氣,同時結合人機工程學,方便老師教學和學生操作練習;實現學習產業端動力電池PACK裝調和檢測操作要求,掌握動力電池分揀、分容、電池性能識別及裝配測試等技能;完全符合國家產教融合政策下職業教育要求。
二、功能描述
1.平臺主體架構采用工業化設計鈑金框體,框體內水平布置動力電池包模塊、配電箱模塊、負載模塊、控制模塊以及充電模塊,框體后側安裝43寸教學一體機以及支架。
2.電池包模塊根據實車電池包外形模仿制作,外殼由黑色絕緣板和8MM厚透明亞克力上蓋組成,內部分為四個電池模組,每個模組由6節56AH方形磷酸鐵鋰動力電池串聯成組組成,電池包電壓平臺為DC76.8V,同時電池模組間安裝新能源車規級帶互鎖高壓維修開關,保證電池包拆解時電壓在安全范圍內;電池模組連接方式采用四塊不同PCB安裝、螺絲緊固方式連接,且PCB采用防呆安裝方式設計,不同電池模組只能安裝對應的PCB板,表面錯裝導致短路從而造成安全事故;同時PCB上蓋采用絕緣板隔離,避免學員PCB在拆裝過程掉入工具或金屬物品造成電池短路,全面考慮和保障老師和學員的人生安全。
3.平臺電池包內部還安裝1個BIC和主正主負2個接觸器,BIC通過連接電池模組上PCB端口采集電池電壓以及溫度,并發送給BMS進行處理和監控,接觸器由BMS控制通斷來執行電池包對外充放電;電池模組之間連接采用定制扁平純銅連接片,連接片兩端開孔,保證導電性能同時便于安裝拆卸。
4.配電箱模塊外殼同樣由絕緣板和透明亞克力上蓋組成,外殼側邊安裝車規級分布式電池管理系統、2PIN高壓接插件及23PIN低壓連接器,高壓連接器與線束及低壓連接器均采用車規級的配件,內部根據實車控制邏輯安裝,主要配件有:放電接觸器、預充接觸器、慢充接觸器、預充電阻、預充電容等,控制方式與實車一致。
5.負載模塊上蓋外殼還安裝兩個帶防護網的散熱風扇,且風扇散熱方式采用向下散熱,與負載模塊對應的底座鏤空部分形成對流,然后從臺架后側散熱排風口進行排放;負載內部安裝多個功率電阻,通過上位機控制模擬車輛加減速過程中電流的變換,可實現多個等級放電電流狀態;同時通過上位機顯示不同放電電狀態下每個單體電池電壓、溫度、電池包放電電流、電池包放電電壓等參數變化,學習新能源汽車充電系統原理以及單體電池充電特性。
6.控制模塊和充電模塊水平安裝在平臺左前方位置,上方安裝透明亞克力,既有效保障學員和老師使用設備過程安全,同時可直觀觀察控制模塊和充電模塊組成結構。
7.平臺配套國標便攜式交流充電槍,采用新能源汽車充電系統控制原理方式進行電器系統搭建,實現平臺電池包充電實訓教學,同時通過上位機顯示充電狀態下每個單體電池電壓、溫度、電池包充電電流、電池包充電電壓等參數變化,學習新能源汽車充電系統原理以及單體電池充電特性;平臺支持國標7kw及以下交流充電樁充電。
8.電池包模塊、高壓配電箱模塊、負載模塊上的高壓接插件帶互鎖功能,所有互鎖通過串聯連接并最終由BMS檢測;低壓接插件采用車用防水接插件。
9.平臺安裝急停開關和漏電保護開關,開關安裝部位采用嵌入式結構設計,避免開關突出臺架外表面,從而造成在操作過程中可能的誤碰,導致突然斷電,形成電流浪涌沖擊,導致精密元器件損壞。
10.平臺制作材料選用堅固冷軋鋼板,經過嚴格的脫脂、酸洗、防銹磷化、純水清洗、靜電噴涂等工藝流程,色澤自然、穩定性高、不易變形、耐水、耐老化。
11.設備底部配套雙剎車萬向腳輪鎖止機構,表面采用優質鍍鋅工藝,保證了腳輪機構的強度和硬度。內部采用精密鋼珠,可實現全方位旋轉,環保靜音,更安全。剎車系統采用大螺紋固定剎車片,剎的更穩,更牢固。電池組裝完成后可通過設備配套的智能交互系統與分布式電池管理系統進行數據交互,完成動力電池組的相關數據監控。
三、技術特性
1.臺架尺寸:≥長1200×寬700×高1600(mm)
2.框體材質:鋁型材
3.系統電路圖噴繪方式:UV打印(系統電路圖完全遵循原廠維修手冊電路圖繪制拼接而成)
4.測試孔:高質量尼龍料高壓安全型4mm面板香蕉插座孔/PA66高強度尼龍/黃銅鍍鎳/材料電鍍符合RoHS環保
5.承重輪:采用尼龍材料一次合成,高承重,高耐磨,輪面車輪寬大,使其具有超高穩定性,旋轉靈活,耐久力更出眾, 軸承雙軸承設計,承重更均勻,耐壓抗沖擊。
四、實訓項目
1.動力電池組的拆裝與檢測。
2.動力電池組的基礎知識。
3.動力電池組的外觀檢查與安裝。
4.不同類型動力電池組的技術分析。
5.動力電池管理系統的檢修。
6.電池管理系統的工作原理與檢測。
7.掌握新能源整車充放電線路連接關系與控制原理。
8.掌握新能源動力電池管理系統主要零部件功能及原理。
9.掌握新能源動力電池管理系統各種狀態下邏輯控制關系,掌握電流,電壓,電池壓差,電池溫度等參數變化規律。
10.掌握BMS動力電池組電壓采樣、溫度采樣,控制充電和放電過程。
11.熟悉BMS均衡原理及控制充電過程。
12.明確新能源高壓系統操作安全注意事項,學會高壓維修開關插拔方法。
13.根據磷酸鐵鋰電池正常閾值,會對電池單體狀態進行判斷分析。
14.熟悉新能源動力電池包(BMS)故障現象,并根據邏輯控制關系,學會查找故障原因。