SBQC-XNY-30新能源汽車電力電子技術(shù)實訓(xùn)臺

一、設(shè)備概述

新能源汽車電力電子技術(shù)實訓(xùn)臺(含積木實訓(xùn)模塊）、新能源汽車電力電子技術(shù)實訓(xùn)設(shè)備以夯實新能源汽車專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)為目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生新能源汽車電力電子基礎(chǔ)技能為教學(xué)任務(wù)而開發(fā)設(shè)計，將新能源汽車專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)所需的基本電子元器件、傳感器、執(zhí)行器、電路控制原理、示波器等模塊化，操作簡單，工作原理容易理解，適用于各類院校對新能源汽車電力電子基礎(chǔ)的理實一體化教學(xué)需要。

新能源汽車電力電子實訓(xùn)臺主要演示新能源汽車電力電子電能轉(zhuǎn)換原理，讓學(xué)生通過接線、測量、調(diào)試來加深對電動汽車電源轉(zhuǎn)換電路的理解。該設(shè)備主要涉及整流（AC-DC），逆變（DC-AC），升壓（DC-DC），降壓(DC-DC)等電力電子變換技術(shù)，適用于各類院校對新能源汽車電力電子基礎(chǔ)的理實一體化教學(xué)需要。

（設(shè)備外形參考圖片，具體以實物配置為準(zhǔn)）

二、技術(shù)性能

1、輸入電源：三相四線(或三相五線) ～380V±10% 50Hz

2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃)  海拔＜4000m

3、裝置容量：＜1.5KVA

4、重量：150Kg

5、外形尺寸：140×70×150cm3

三、配置介紹

設(shè)備提供實訓(xùn)電源臺，實訓(xùn)桌，儲物柜和獨立實驗?zāi)K。

（一）實訓(xùn)電源臺

控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋼質(zhì)面板，為實訓(xùn)提供交直流電源、測量儀表等，具體功能如下：

1.交流電源

(1) 高壓交流電源：四路AC220V電源接口，可為外配儀器設(shè)備提供工作電源。

(2) 低壓交流電源：分3V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七檔可調(diào)，輸出端具有短路保護(hù)功能。

2.直流電源

(1) 可調(diào)直流電源：2路0.0V～30V/2A連續(xù)可調(diào)，具有截止型短路軟保護(hù)和自動恢復(fù)功能，設(shè)有三位半數(shù)顯指示。

(2) 直流開關(guān)電源1組：提供12V/4A和5V/10A2路輸出。

3.測量儀表

（1）數(shù)字直流電流表:測量范圍：0～2000mA，三位半數(shù)顯。

（2）數(shù)字直流電壓表:測量范圍：0～30V，三位半數(shù)顯。

（3）數(shù)字直流電流表:測量范圍：0～500mA，三位半數(shù)顯。

（4）數(shù)字直流電壓表:測量范圍：0～20V，三位半數(shù)顯。

4.PWM信號發(fā)生器模塊

（1）工作電壓:3.3~30V;

（2）頻率范圍:1Hz~150KHz;

（3）頻率精度:在每個范圍上的精度是2%左右;

（4）信號負(fù)載能力:輸出電流可在5~30ma左右;

（5）輸出幅度:PWM幅值與供電電壓相等;

（6）環(huán)境溫度:L-20~+70"C.

（7）用作方波信號發(fā)生器，產(chǎn)生方波信號供實驗開發(fā)使用;

（8）用來產(chǎn)生控制電機驅(qū)動器的方波信號;

（9）產(chǎn)生可調(diào)脈沖，供MCU使用;

（10）產(chǎn)生可調(diào)脈沖，控制相關(guān)電路(PWM調(diào)光調(diào)速等應(yīng)用)。

5.汽車用微型嵌入式數(shù)字示波器模塊：

（1）模擬頻帶寬度：0-2MHz

（2）實時取樣率：5Msps

（3）垂直靈敏度：2mV/Div - 20V/Div 共 12 檔 (按1-2-5 方式遞進(jìn))

（4）水平時基范圍： 1μs/Div - 50s/Div 共 21 檔 (按1-2-5 方式遞進(jìn))

（5）最gao輸入電壓：50Vpk（100Vpp）

（6）記錄長度：512/1024點可選

（7）輸入阻抗：1MΩ

（8）ADC精度：8Bit

（9）耦合方式：DC/AC

（10）觸發(fā)方式：自動（AUTO）、常規(guī)（NORM）和單次（SING）

（11）觸發(fā)邊沿：上升、下降

（12）觸發(fā)源：內(nèi)部、外部

（13）外觸發(fā)電壓范圍：0 - 15V

（14）可隨時凍結(jié)波形顯示(HOLD 功能)

（15）特有滾動式慢信號顯示，能完全連續(xù)顯示信號，而不像SCAN方式會造成信號顯示不連續(xù)

（16）有時間游標(biāo)，可自動計算時間差值并顯示

（17）有電壓游標(biāo)，可自動計算電壓差值并顯示

（18）頻率計功能：直接顯示信號頻率

（19）電壓表功能：直接顯示波形信號的最da值、最小值、峰峰值、平均值和真有效值。

（20）自帶3.3V方波測試信號，頻率可設(shè)置為1Hz/10Hz/100Hz/1KHz/10KHz/100KHz/1MHz/440Hz

（21）可保存/調(diào)出采集波形

（22）波形數(shù)據(jù)PC上傳

（23）電池/USB供電

（24）內(nèi)置智能充電器

（25）配套觸控筆，USB充電線，探頭線

（26）尺寸≤70*80*18mm

（二）實訓(xùn)桌

（1）實訓(xùn)桌采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度約800mm，桌面板下設(shè)支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍(lán)色靜電噴涂工藝。

（2）實訓(xùn)桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級；

（3）實訓(xùn)儲物柜設(shè)有雙門柜用于放置實訓(xùn)模塊，設(shè)有三個抽屜用于放置實訓(xùn)導(dǎo)線和指導(dǎo)書等。

（四）新能源汽車電力電子透明實訓(xùn)套件

新能源汽車電力電子基礎(chǔ)實訓(xùn)模塊由透明封閉元件盒及PCB板構(gòu)成。元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，具有示教功能，使用者能夠觀察到元件形狀和接線方式，有利于教師講解和學(xué)生認(rèn)識；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符號線路清晰、元件更換容易。元件盒面板尺寸58mm*58mm，尺寸58mm*124mm，124mm*146mm三種規(guī)格。

（新能源汽車電力電子實訓(xùn)套件樣例）

（1）歐姆定律特性實訓(xùn)板 1塊

采用歐姆電路特性研發(fā)，輸入電源采用DC12V，電路由正極串連一個水泥電阻和一個可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)水泥電阻的工作電流，面板含絲印電路圖，配備電流測量≥2mm端子，電壓測量≥2mm端子，電源輸入≥2mm端子。

（2）MOSFET場效應(yīng)管原理實訓(xùn)板

實訓(xùn)板內(nèi)置200V/16A大功率場效應(yīng)管，具有G極電壓調(diào)節(jié)電路，預(yù)留≥2mm銅質(zhì)IG電流測量端子，ID電流測量端子，VDS電壓測量端子，面板含絲印電路圖，采用燈泡作為漏極負(fù)載。

（3）IGBT功率管特性實訓(xùn)板

實訓(xùn)板內(nèi)置1200V/20A大功率IGBT管，引出集電極電流測試端子，集電極電壓測試端子，發(fā)射極電流測量端子，柵極電流測量端子，柵極電壓測量端子。集電極采用燈泡作為負(fù)載。柵極采用可調(diào)電阻調(diào)節(jié)柵極電壓，可調(diào)節(jié)使IGBT進(jìn)入導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。

（4）超級電容充放電原理實訓(xùn)板

實訓(xùn)板面板打印電路工作原理圖。具有≥2mm外接電流表端子用于測量超級電容的電流。具有≥2mm外接電壓表端子用于測量超級電容的電壓；

充電：開關(guān)投切到充電檔，通過恒流恒壓電路對超級電容充電?？捎猛饨与妷罕黼娏鞅頊y量超級電容的充電電壓和充電電流；

放電：開關(guān)切換到放電檔，超級電容通過調(diào)速電路給電動機供電。電動機運轉(zhuǎn)?？捎猛饨与妷罕砗碗娏鞅頊y量超級電容的電壓和放電電流；

（5）汽車電磁閥實訓(xùn)板

實訓(xùn)板內(nèi)置大功率驅(qū)動電路和續(xù)流保護(hù)電路驅(qū)動噴油嘴電磁閥工作。引出≥2mm端子作為控制信號輸入端，可兼容3~12伏PWM信號輸入。

（6）三極管模塊1塊

 安裝有多種NPN/PNP三極管及三端穩(wěn)壓器等器件，元件引腳2mm端子引出。

（7）單/雙燈絲燈泡模塊1塊

 安裝有單鎢絲燈泡及雙鎢絲燈泡等器件，元件引腳2mm端子引出

（8）霍爾效應(yīng)傳感器模塊 1塊

通過調(diào)節(jié)電機速度，輸出脈沖信號，信號引腳2mm端子引出，可進(jìn)行波形測試或接發(fā)光二極管等器件更直觀觀察輸出信號變化。

（9）18650電池模塊 1塊

安裝多個18650鋰電池，可連接組成電池組，也可配合其他模塊完成項目，引腳2mm端子引出。

（10）三相交流發(fā)電機模塊 1塊

通過轉(zhuǎn)動三相發(fā)電機電機，輸出電壓信號，信號引腳2mm端子引出，可進(jìn)行波形測試或接發(fā)光二極管等器件更直觀觀察輸出信號變化。

（11）DC/DC升壓模塊 1塊

接入低電壓信號轉(zhuǎn)化成高電壓信號，信號引腳2mm端子引出，可直觀觀察輸出信號變化。

（12）DC/DC降壓模塊 1塊

實訓(xùn)板內(nèi)置3.3伏線性穩(wěn)壓模塊，5伏線性穩(wěn)壓模塊，面板含白色絲印電路圖。配備電源輸入輸出≥2mm銅質(zhì)端子。

(13）整流濾波模塊 1塊

安裝有三相整流電路及單相整流電路，配合三相交流發(fā)電機模塊模塊可對其電壓進(jìn)行整流濾波輸出，元件引腳2mm端子引出。 

(14) ECU電源供電原理實訓(xùn)板

實訓(xùn)板面板打印電路工作原理，具有整流模塊，π型濾波模塊，穩(wěn)壓模塊，通過≥2mm銅質(zhì)端子引出整流后電壓，濾波后電壓，穩(wěn)壓后電壓，通過連接電壓表或示波器進(jìn)行電壓或波形紋波測量。輸入電源為單相12伏交流電。

(15）空調(diào)電子扇控制模塊 1塊

提供MOSFET，PWM信號驅(qū)動與功放電路，汽車空調(diào)電子扇，引腳2mm端子引出。

(16）直流無刷電機驅(qū)動實訓(xùn)板

采用三相BLDC無刷電機為控制對象，提供驅(qū)動控制系統(tǒng)，提供電機調(diào)速接口及霍爾接口，可對電機正反轉(zhuǎn)控制。

（17）PTC加熱溫度控制實訓(xùn)板

PTC元件采用12V/60度PTC元件，緊貼一個數(shù)字溫度傳感器實時測量其溫度。使用一個加熱開關(guān)控制PTC元件的工作，實訓(xùn)板內(nèi)置微處理器實時測量PTC元件的工作溫度，以數(shù)碼管顯示出來。

（18）NTC測溫控制實訓(xùn)板

實訓(xùn)板內(nèi)置一個NTC熱敏電阻帶上拉電阻構(gòu)成溫度測量電路，內(nèi)置一個三極管帶金膜電阻構(gòu)成加熱電路，內(nèi)置一個三極管驅(qū)動直流電機作為風(fēng)機電路；

（19）變頻調(diào)速控制系統(tǒng)1套

提供三相異步電機一只（180W），變頻調(diào)速系統(tǒng)（IPM）模塊1個，按鍵板一個，放置在透明元件盒內(nèi)，用于演示變頻調(diào)速控制原理。

（20）汽車電磁閥實訓(xùn)板

實訓(xùn)板內(nèi)置大功率驅(qū)動電路和續(xù)流保護(hù)電路驅(qū)動噴油嘴電磁閥工作。引出≥2mm端子作為控制信號輸入端，可兼容3~12V伏PWM信號輸入。

五、實訓(xùn)項目

(1)電阻認(rèn)知及串并聯(lián)電路

(2)二極管認(rèn)知與測量

(3)三極管認(rèn)知與測量

(4)歐姆定律的特點、電壓、電阻、電流的關(guān)系和在汽車上的應(yīng)用教學(xué)實訓(xùn)

(5)電位器，電位計的認(rèn)識與測量

(6)繼電器、保險絲的認(rèn)識與測量

(7)開關(guān)的認(rèn)識與測量

(8)AC/DC整流電路實訓(xùn)

(9)DC-DC升壓模塊實訓(xùn)

(10)DC-DC降壓模塊實訓(xùn)

(11)汽車單/雙燈絲燈泡的認(rèn)知

(12)測速傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用

(13)18650鋰電池模塊

(14)MOSFET場效應(yīng)管原理實訓(xùn)

(15)IGBT功率管特性實訓(xùn)

(16)超級電容充放電原理實訓(xùn)

(17)汽車電磁閥驅(qū)動實訓(xùn)

(18)ECU電源供電原理實訓(xùn)

(19)PTC加熱溫度控制實訓(xùn)

(20)NTC加熱溫度控制實訓(xùn)

(21)三相永磁無刷電機驅(qū)動實訓(xùn)

(22)三相交流異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)實訓(xùn)

(23)直流電機調(diào)速實訓(xùn)