一、 混合动力汽车真实工况理实结合综合实训台

 

1．实训台的组成与功能

          实训台由动力驱动系统、行驶阻力与惯性加载系统、多媒体教学与操控系统、检测和电路图板四部分组成。动力驱动系统采用丰田普锐斯原车部件制作，包括：发动机总成、变速驱动桥总成（含MG1、MG2、行星齿轮机构、减速机构）、变频器总成、HV动力电池组（镍氢电池）四大总成，以及车辆总电子控制系统（HV ECU）和四大总成ECU、CAN总线、驾驶操控系统、燃油供给系统、冷却系统、排放系统；行驶阻力与惯性加载系统包括：变频伺服电机、闭环矢量变频器、转速转矩仪、工控机操作台、信号采集板、隔离变压器，系统软件基于LabViews软件平台开发，可根据驾驶目标，自动平稳进行车辆慢速起步运行、重负荷加速运行、高速匀速运行、减速运行、倒车等五种真实运行工况的行驶阻力与惯性匹配；多媒体教学与操控系统包括：大屏幕液晶电子白板、主控PC机、数据采集板及其操控软件，通过大屏幕液晶电子白板，可以实时显示混合动力汽车的真实运行工况，实时显示混合动力发动机与电机运转状况和切换以及车辆动力流与电流的走向和变换，配套的二维、三维图像演示软件和教学课件，可进行混合动力汽车结构及原理的理实结合教学，多媒体操控系统操控相关设备的启动、运行、电路分析、数据读取、波形显示、故障设置、考核、停机等功能；检测和电路图板绘有普锐斯混合动力电控系统电路图，配有与电脑管脚一一对应的测量端子，可直接在面板上检测各传感器、执行器、控制单元管脚的电阻、电压、电流和频率信号参数，实训台故障设置系统采用数字键盘操作，遥控操作和多媒体界面鼠标操作等多种方式。本综合实训台适合中高等院校汽车相关专业，以及相关培训机构进行混合动力汽车教学与实训的需要。 

2. 实训项目

1）阿特金森发动机工作原理分析；  

2）混合动力汽车变速驱动桥的结构与工作原理；  

3）混合动力汽车电子控制系统的组成和控制原理；    

4）车辆起步前发动机启动模式的运行机理与数据检测（ECU检测到HV电池组存量低于界限值）； 

5）低速起步前进模式的运行机理与数据检测（电动机单独驱动，低于25 km/h，）； 

6）急加速或爬坡模式的运行机理与数据检测（发动机启动并与电动机共同驱动汽车）；   

7）高速巡航模式的运行机理与数据检测（在80km/h高匀速行驶，发动机单独低能耗驱动）； 

8）减速制动模式的运行机理与数据检测（发动机停机，电动机变为发电机，将汽车减速能量转变成电能回收到HV电池组）；  

9）倒车模式的运行机理与数据检测（与低速起步同，电动机单独驱动，低于25 km/h）。   

10）EV运行模式的运行机理与数据检测： 

11）B档运行模式的运行机理与数据检测：                                            

12）混合动力汽车电控系统的故障诊断与检测维修实训。

 

二、 混合动力汽车整车解剖教具（Prius THS-II）

   在保持原车各系统完整的基础上，将普锐斯轿车整车车身覆盖件和车架的关键部位进行合理解剖,以展示系统的内部结构。实训台可以清晰展示轿车结构；形象表达发动机、动力驱动桥、动力电池等混合动力系统的组成与工作原理。
 

三、 混合动力汽车仿真演示教学系统

 

1、产品介绍

1）本产品按丰田车系混合动力车辆控制系统的原理和基本结构，进行板面逻辑结构设计；采用发光电子元器件与电子控制元件，替代混合动力车辆相关控制元件与动力执行元件；进行开放式、平面布置装配制作；通过人工操作实现混合动力车辆：READY  ON控制、起步控制、巡航控制、节气门全开控制、减速控制、倒车控制等六个功能控制仿真动画演示。并配备音频讲解功能。

2）混合动力车辆控制仿真演示教学设备，形象地展现了动力驱动系统的电动化技术与电机及其驱动控制技术、动力蓄电池技术以及燃料动力能源的合理利用；创新了理论教学与实物仿真教学相结合的教学平台；突出理论与实际相结合、突出技能训练；从而达到循序渐进的课程教学和实训，以满足多层次教学需求。

2、混合动力控制系统板面动画逻辑结构及混合动力控制系统主要零部件介绍：

1)混合动力传动桥

MG1（马达、发电机）

MG2（马达、发电机）

复合齿轮机构：动力分配行星齿轮.马达减速行星齿轮

温度传感器： MG1 和 MG2 各自都配备温度传感器.测量 MG1 和 MG2 的温度

2）HV 蓄电池总成

HV 蓄电池

DC-DC 转换器（混合动力车辆转换器）

蓄电池电压传感器（蓄电池智能单元）

SMRP（主断电器）

3)带转换器的逆变器总成

逆变器

增压转换器

马达发电机 ECU (MG ECU)

4）混合动力车辆控制 ECU

5）防滑控制 ECU

6）加速踏板位置传感器

7）换档杆位置传感器

8）系统主继电器 (SMR)

9）互锁开关（用于逆变器盖和维修塞把手）

10）断路器传感器

11、辅助蓄电池

3、混合动力系统控制原理

1）混合动力车辆ECU 控制

系统监视控制：混合动力车辆控制 ECU 监视 HV 蓄电池的 SOC 以及 HV 蓄电池、MG1 和 MG2 的温度，以对这些项目进行优化控制。

切断控制：换档杆置于 N 位置时，混合动力车辆控制 ECU 执   行切断控制，以电动停止 MG1 和 MG2。

系统主继电器 (SMR) 控制：为保护电路不受高压影响并确保电路切断的可靠性，混合动力车辆控制 ECU 通过使用 3 个继电器连接和切断高压电路来执行 SMR 控制。

充电状态 (SOC) 控制：混合动力车辆控制 ECU 通过估算 HV 蓄电池的充电和放电安培数计算 SOC，以执行协同控制。

冷却风扇控制：混合动力车辆控制 ECU 使用安装在 HV 蓄电池总成上的温度传感器，监视 HV 蓄电池总成的温度。使用专用冷却风扇来优化控制蓄电池温度。

辅助蓄电池充电控制：混合动力车辆控制 ECU 根据辅助蓄电池的温度控制DC-DC 转换器（混合动力车辆转换器），以控制辅助蓄电池充电

2）MG1 和 MG2主控制

MG1 由发动机驱动产生高压（交流），以运行 MG2 并对 HV 蓄电池充电。它还可作为起动机来起动发动机。

MG2 由 MG1 或 HV 蓄电池的电力驱动，产生前轮原动力。

制动期间，以及未踩下加速踏板时，MG2 发电以对 HV 蓄电池充电（再生制动控制）。

转速传感器（解析器）检测 MG1 和 MG2 的转速和转子位置，并通过马达发电机 ECU (MG ECU) 将其输出至混合动力车辆控制 ECU。

安装在 MG1 和 MG2 上的温度传感器检测温度，并将其传输至混合动力车辆控制 ECU。

3）带转换器的逆变器总成控制

根据混合动力车辆控制 ECU 通过马达发电机 ECU (MG ECU) 提供的信号，逆变器将来自 HV 蓄电池的直流电转换为交流电提供给 MG1 和MG2，反之亦然。此外，逆变器将来自 MG1 的交流电提供给 MG2。

混合动力车辆控制 ECU 通过马达发电机 ECU (MG ECU) 将信号发送至逆变器内的 IPM，并使用绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 在 MG1 和 MG2 的U、V 和 W 相之间进行切换，从而驱动 MG1 和 MG2。

如果混合动力车辆控制 ECU 接收到来自逆变器的过热、过电流或电压异常信号，则其将会切断逆变器。

4）增压转换器控制：

根据混合动力车辆控制 ECU 通过马达发电机 ECU (MG ECU) 提供的信号，增压转换器将 HV 蓄电池的公称电压（直流 244.8 V）升至最高电压（直流650 V）。

5）逆变器将 MG1 或 MG2 产生的交流电转换为直流电。根据混合动力车辆控制 ECU 通过马达发电机ECU (MG ECU) 提供的信号，增压转换器将电压从直流 650 V 降至直流 244.8 V（HV 蓄电池）

5）DC-DC 转换器控制

DC-DC 转换器（混合动力车辆转换器）将公称电压从直流     244.8 V 降至直流 12 V，以向车身电气零部件供电，并对辅助蓄电池再充电（直流 12 V）。

6）防滑控制 ECU 控制

制动期间，防滑控制 ECU 计算所需的再生制动力并将其传输至混合动力车辆控制 ECU。混合动力车辆控制 ECU 接收到该信号后，将实际再生制动控制值传输至防滑控制 ECU。防滑控制 ECU 根据该结果计算并执行所需的液压制动力。

7）蓄电池控制

蓄电池电压传感器监视 HV 蓄电池模块的电压、电流和温度以及冷却风扇的电压，并将其传输至混合动力车辆控制 ECU。

8）换档控制：

混合动力车辆控制 ECU 根据换档杆位置传感器提供的信号检测换档杆位置（P、R、N、D 或 B），并控制 MG1、MG2 和发动机，以创造适合所选换档杆位置的驾驶条件。

9）碰撞时的控制

碰撞时，如果混合动力车辆控制 ECU 接收到来自气囊传感器总成的气囊展开信号，或来自逆变器内断路器传感器的执行信号，则断开系统主继电器 (SMR) 以切断整个电源。

10）巡航控制系统运行控制

混合动力车辆控制 ECU 内的巡航控制 ECU 接收到巡航控制开关信号时，将优化调节发动机、MG1 和 MG2，并通过组合其原动力以达到驾驶员决定的目标车速。 

11）指示灯和警告灯照明控制

混合动力车辆控制 ECU 通过点亮或闪烁位于组合仪表总成内的指示灯和警告灯，和使用多信息显示屏或导航接收器总成的警告指示，以通知驾驶员车辆状况和任何系统故障。

12）失效保护

混合动力车辆控制 ECU 检测到故障时，会根据已经存储在存储器中的数据停止或控制执行器和其他 ECU。

12）诊断

混合动力车辆控制 ECU 检测到故障时，将执行诊断并存储与故障相关的值。

四、 普瑞斯动力传动系统解剖展示台

 

产品概述

1）本台架采用普锐斯轿车发动机总成和变速器驱动桥总成实物制作；                                                                                          2）发动机和变速驱动桥的内外附件配置齐全完整，关键部位加以充分解剖，解剖剖面进行分色处理，可清晰观察混合动力变速驱动桥的组成和运动关系。利用本实验台可以使学员轻松、真实地了解MG1、MG2和动力分配装置的组成、结构、各机构彼此之间的连接和运动关系，加深学生对系统组成和工作原理的理解。                                3）台架配备照明射灯方便观察系统内部结构、机架配备脚轮方便移动。

功能要求：

? 对发动机和变速器驱动桥总成关键部位加以开放式解剖，解剖剖面进行精细分色。采用减速电机驱动。配置射灯，可以直观清晰观察系统的组成，以及各个机构的运动关系。台架采用光电程控技术，通过LED灯，显示发动机进气排气与点火喷油等不同工作状态。发动机的曲轴连杆和凸轮轴等内部结构与变速驱动桥最具技术特色和技术难点的MG1、MG2、行星齿轮动力分配装置清晰可见；利用本实验台可以使学员轻松、真实地了解混合动力系统的组成、各部件的外形、各机构彼此之间的连接和运动关系，加深学生对系统组成和工作原理的理解，帮助学生理解抽象的控制理论。本实验台制作精致，设计合理，安全可靠，教学功能完备，是各类培训机构讲授汽车发动机结构课程的理想教学平台。

教学实训项目：

1）发动机的原理和结构认识。

2）变速驱动桥的原理和结构的认识。                                                                                                              
3）MG1、MG2、行星齿轮动力分配机构的功能和工作原理。  
                                                                                                                            

五、 普锐斯变速驱动桥解剖展示台
 

1） 本台架采用普锐斯轿车变速器驱动桥总成实物制作；                                                                                          
2）变速驱动桥的内外附件配置齐全完整，关键部位加以充分解剖，解剖剖面进行分色处理，可清晰观察变速驱动桥的组成，利用本实验台可以使学员轻松、真实地了解其关键结构MG1、MG2与动力分配装置的组成、结构、各机构彼此之间的连接关系，加深学生对系统组成和工作原理的理解。                                      
3）台机架配备脚轮方便移动。
 

六、混合动力车动力电池实物解剖模型
 

电池实物内外部件完好，解剖面光滑整齐，关键剖面采用分色处理，使得其结构更加清晰。
 

七、 超能电容示教板
 

1、演示超能电池组的构成；                                                                                                                                  
2、模拟演示电容驱动电动汽车的工作过程，调速旋钮模拟油门踏板控制电机转速；                                                                                    
3、电流表显示驱动过程中电容放电电流的数值变化。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

八、 纯电动汽车真实工况理实结合综合实训台
 

1．实训台的组成与功能

       实训台由动力驱动系统、行驶阻力与惯性加载系统、多媒体教学与操控系统、检测和电路图板四部分组成。动力驱动系统采用北汽EV200纯电动汽车原车部件制作，包括：驱动电机、电动车单速变速箱、动力电池组（磷酸铁锂电池）、车辆电子控制系统ECU、 CAN总线、以及驾驶操控系统、冷却系统；行驶阻力与惯性加载系统包括：变频伺服电机、闭环矢量变频器、转速转矩仪、工控机操作台、信号采集板、隔离变压器，系统软件基于LabViews软件平台开发，可根据驾驶目标，自动平稳进行纯电动汽车加速运行、高速匀速运行、减速运行、倒车等真实运行工况的运行阻力与惯性匹配；多媒体教学与操控系统包括：大屏幕液晶电子白板、主控PC机、数据采集板及其操控软件，通过大屏幕液晶电子白板，可以实时显示纯电动汽车的真实运行工况以及能量流的变化，配套的二维、三维图像演示软件和教学课件，可进行纯电动汽车结构及原理的理实结合教学，多媒体操控系统操控相关设备的启动、运行、电路分析、数据读取、波形显示、故障设置、考核、停机等功能；检测和电路图板绘有普锐斯混合动力电控系统电路图，配有与电脑管脚一一对应的测量端子，可直接在面板上检测各传感器、执行器、控制单元管脚的电阻、电压、电流和频率信号参数，实训台故障设置系统采用数字键盘操作，遥控操作和多媒体界面鼠标操作等多种方式。本综合实训台适合中高等院校汽车相关专业，以及相关培训机构进行纯电动汽车教学与实训的需要。

2．实训项目                                                                                                                                                                                                                                                                               

1）纯电动汽车结构及工作原理；

2）纯电动汽车电子控制系统的组成和控制原理；

3）动力系统的布置、认知、检测、诊断和维修；

4）制动系统的布置、认知、维修；

5）电器系统的布置、认知、检测、诊断和维修；

6）纯电动汽车电力系统维修事项；    

7）电动机加速、匀速驱动加载实验；    

8）车辆加速、能量回收实验；    

9）监控电池模块内每个串联电池的电压和整个系统的总电压；

10）监控电池系统的充放电电流；    

11）充电预充电和放电预放电保护，绝缘电阻的测量；   

12）监控电池模块内每个电池模块及保护板的温度；    

13）充电过程中电池模块间的均衡和电池模块内部电池块间的均衡； 

14）散热装置采用散热器和风扇根据系统温度，智能调节。 

 

九、 纯电动汽车整车解剖教具

         在保持原车各系统完整的基础上，将北汽EV200轿车整车车身覆盖件和车架的关键部位进行合理解剖,以展示系统的内部结构。实训台可以清晰展示轿车结构；形象表达电动机、控制系统和电池系统的组成。 展示系统的内部结构。
 

十、新能源汽车底盘测功机
 

1、可以完成混合动力汽车与纯电动汽车能量回收测试。                                                                                                          
2、滚动主动驱动力大于50KW。                                                                                                                                                            
3、滚动驱动速度大于50Km/h。
 

十一、电动车减速器解剖模型
 

减速器实物内外部件完好，解剖面光滑整齐，关键剖面采用分色处理，使得其结构更加清晰。

十二、纯电动车电动机解剖模型
 

电机实物内外部件完好，解剖面光滑整齐，关键剖面采用分色处理，使得其结构更加清晰。

十三、新能源汽车电动助力转向系统实训台
 

1.功能要求：

       设备采用原车电控电动转向系统，包括：方向盘、转向立柱、下摆臂、减震器及弹性元件、组合仪表、扭矩传感器、车速传感器、控制模块、点火开关等部件。外加部分包括:故障设置装置、故障显示装置、数显表、蓄电池、插接器等.系统按原车布置，充分展示转向系统和悬架系统基本结构、组成及工作原理；配置转速与车速信号发生装置，在不同转速与车速状态下，实现与原车相同的助力效果；配备实车仪表可从仪表上读出转速和车速，真实再现汽车电控电动转向系统的工作过程；适合中高等汽车院校与培训机构对学员进行液压制动系统的教学需要。电路原理图面板制造工艺先进，采用高端铝塑板喷绘技术加工，不变形，不褪色。学员可直观对照电路图和实物，认识和分析该系统的工作原理。面板上安装有4mm小孔的外接检测端子，可直接在面板上检测各传感器、执行器、控制单元管脚的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。配置智能化故障设置和考核系统，硬件和软件通讯上的采用电流跟随抗干扰设计，可设定电路的线路断路、虚接故障；能够设置与控制模块管脚有关的常见故障，可根据设备使用要求调整故障设置点的数量和类型，配备多媒体操控系统完全控制相关设备的启动、运行、电路分析、数据读取、波形显示、故障设置、考核、停止等功能，可以与理实一体化G平台配套,具有实训和教学两种使用模式，具有电源错接保护功能，具有电源过流熔断保护功能。

2.实训项目：

独立前悬架结构认知；

电控助力转向系统组成、结构及工作原理认知；

电控电动转向运行功能实验；

传感器数据检查；

故障码和数据流检测实训；

电控助力转向系统的故障检测、诊断与排除实训；

轮胎型号识别及轮胎基本检查。

 

十四、新能源汽车电动空调实训台
 

       设备采用原车手动空调系统的器件组成，包括：空调管路、风道、出风口、压缩机、储液罐、冷凝器、蒸发器、蒸发箱总成、空调组合开关等部件。外加系统主要包括:电源及其保护装置、数字电子表、压力表、检测端子、故障设置系统、加热器、循环泵、驱动电机、变频器等部件。压力表指示空调系统高低压侧的压力；数字电子表显示出风口温度。 本台架可以完整展示电动空调系统的组成和工作原理，可以进行空调系统常见故障的模拟、配备多媒体操控系统完全控制相关设备的启动、运行、电路分析、数据读取、波形显示、故障设置、考核、停止等功能，可以与理实一体化G平台配套,诊断和检测；训练学生分析和解决实际问题的能力，适合中高等汽车院校与培训机构对学员进行新能源空调系统的教学需要。

 

实训项目：

电动空调系统认知；

电动空调系统的结构、原理、电路分析；

电动空调系统基本检查

电动空调系统故障设置（教学模式）

电动空调系统制冷剂加注

电动空调系统压缩机检修

空调风道控制系统（机械、真空、电子）检修

空调控制系统检修

空调系统泄漏检测

空调系统性能的测试

汽车空调系统故障诊断与排除

电动空调系统常见故障的检查与排除

 

十五、电动汽车整车CAN总线网络示教板
 

 

    设备采用北汽EV200汽车的网络系统原车器件组成包括：控制模块、线束、操作电气系统部件、执行电气系统部件等。外加系统主要包括: 故障设置系统、故障显示装置、检测端子、位置传感器触发装置、故障设置装置、数据显示装置以及安全防护装置等。本台架可以完整展示网络系统的组成和工作原理，帮助学生理解抽象的控制理论；可以进行网络系统常见故障的模拟、诊断和检测；训练学生分析和解决实际问题的能力，适合中高等汽车院校与培训机构对学员进行汽车网络系统的教学需要。电路原理图面板制造工艺先进，采用高端铝塑板喷绘技术加工，不变形，不褪色。学员可直观对照电路图和实物，认识和分析该系统的工作原理。面板安装有4mm外接检测端子，可直接在面板上检测各传感器、执行器、控制单元管脚的参数，如电阻、电压、电流、频率信号等。配置智能化故障设置和考核系统，硬件和软件通讯上的采用电流跟随抗干扰设计，可设定电路的线路断路、虚接故障；能够设置与控制模块管脚有关的常见故障，可根据设备使用要求调整故障设置点的数量和类型，具有实训和教学两种使用模式，配备多媒体操控系统完全控制相关设备的启动、运行、电路分析、数据读取、波形显示、故障设置、考核、停止等功能，可以与理实一体化G平台配套,具有电源错接保护功能，具有电源过流熔断保护功能。

实训项目：

CAN总线的构造与组成

CAN总线系统的故障诊断与检修技术
 

十六、电动汽车充电桩
 

        交流充电桩可显示各状态下的相关信息，包括运行状态、充电电量。计费信息等，显示字符应清晰、完整、没有缺损现象、可在任何环境光源下辨认，交流充电桩应具有外部手动设置参数和实现手动控制的功能和界面 ，配置单相交流电能表，对交流充电桩输出电能量进行计量。 交流电能表应具有手动计费功能或具有与计费装置的接口。 交流充电桩提供实施电能表现场检定的接口。交流充电桩配备IC卡读卡装置，安装于交流充电桩内部，能够与交流充电桩内置交流电能表进行通讯，配合IC卡实现充电控制机充电计费。 交流充电桩具备与上级监控管理系统的通讯接口,交流充电桩应具备自检及故障报警功能。

6.交流充电桩应具有急停开关，实现在充电过程中紧急切断输出电源，同时解除充电插头的闭锁,主回路也具备带负载可分合电路,具备过负载保护、短路保护、漏电保护功能,在充电过程中，充电连接异常时，交流充电桩应立即启动切断输出电源。