電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制實(shí)施方案

隨著(zhù)國家大力推廣新能源電動(dòng)汽車(chē)，使得汽車(chē)動(dòng)力系統發(fā)生了變革。主要趨勢是汽車(chē)排放潔凈化：電動(dòng)汽車(chē)是我國汽車(chē)能源發(fā)展新趨勢。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)保有量的不斷增加，電動(dòng)汽車(chē)配件的需求量也不斷增加，需要大量的有文化有一定專(zhuān)業(yè)知識的人才進(jìn)入新能源電動(dòng)維修市場(chǎng)。本文介紹的制作電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統實(shí)訓臺，是汽車(chē)電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)（新能源方向）所學(xué)課程汽車(chē)動(dòng)力電機及控制技術(shù)實(shí)驗體系中的一部分。實(shí)訓臺采用國內較新E160車(chē)型，教學(xué)與實(shí)踐緊密結合，實(shí)用性強。選擇原車(chē)的各元器件，連接電路，以便能使學(xué)生在實(shí)驗期間了解掌握更多電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統、及控制工作原理。使之加深印象，達到良好的教學(xué)效果。

1 電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統實(shí)訓臺總體方案的選擇和確定

1.1 電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統實(shí)訓臺總體方案的選擇。我們把制作電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統實(shí)訓臺做為《汽車(chē)動(dòng)力電機及控制技術(shù)》課程的一個(gè)教學(xué)項目、若干個(gè)任務(wù)。選用北汽新能源純電動(dòng)轎車(chē)的動(dòng)力系統進(jìn)行制作的全真實(shí)訓臺。這樣能夠較好的完成這個(gè)項目教學(xué)?！镀?chē)動(dòng)力電機及控制技術(shù)》實(shí)驗教學(xué)采用的實(shí)驗體系包括直流電動(dòng)機、交流電動(dòng)機、永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機、永磁同步電動(dòng)機及開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機的一系列實(shí)驗。其中永磁同步電動(dòng)機更能代表當前電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統。通過(guò)實(shí)訓更注重學(xué)生能做實(shí)驗而掌握更多電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統方面以及北汽電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統的相關(guān)知識點(diǎn)。

1.2 電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統實(shí)訓臺總體方案的確定。電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統實(shí)訓臺，選用北汽新能源純電動(dòng)轎車(chē)E160的動(dòng)力系統制作的。包括驅動(dòng)電機、電機控制器、傳動(dòng)系統、動(dòng)力電池、加速/制動(dòng)踏板系統等。該設備用于培養職業(yè)院校學(xué)生掌握純電動(dòng)轎車(chē)驅動(dòng)電機與控制器系統工作原理和故障診斷與維修的操作技能培訓等。全真實(shí)訓臺組成。組

成：該設備由北汽新能源轎車(chē)永磁同步電機、電機驅動(dòng)器、冷凝器及管路、組合儀表、系統工作參數顯示儀表、動(dòng)力電池組、充電系統、測量面板、故障設置系統、實(shí)訓臺移動(dòng)支架、一體化控制模塊、理實(shí)一體化軟件等組成的完備設備。

2 建立電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機控制系統平臺

主要功能：在實(shí)訓臺上，E150純電動(dòng)車(chē)驅動(dòng)電機與控制器系統可以正常運行，在顯示儀表上可以觀(guān)察不同工況下參數的變化。實(shí)訓臺測量面板上分布了E150驅動(dòng)電機與控制器系統電路圖和測量端子，利用萬(wàn)用表等測量?jì)x器在端子處測量不同工況下傳感器或執行器等動(dòng)態(tài)參數或波形。配備故障設置系統，對驅動(dòng)電機和控制器系統電路插入故障，訓練故障診斷排除的技能。配備理實(shí)一體化軟件，可以同時(shí)滿(mǎn)足多人利用同一實(shí)訓臺進(jìn)行實(shí)訓的需要。理實(shí)一體化軟件包含5個(gè)模塊。

2.1 理論知識模塊。
（1）電機系統的構成：介紹永磁同步電機構造，電機控制器構造。
（2）電機系統主要技術(shù)參數：電機的主要技術(shù)參數和控制器的技術(shù)參數。
（3）電機系統的工作原理和接口定義：介紹電機系統工作原理，旋轉變壓器構造和工作原理，電機系統的連接示意圖，電機接口定義，控制器接口定義。

（4）電機系統控制策略：電機系統驅動(dòng)模式，電機系統發(fā)電模式。
（5）電機系統故障診斷：冷卻系統布置，溫度保護功能，旋變故障描述。

2 . 2 原理教學(xué)與虛擬拆裝模塊。

（1）建立模型：在三維虛擬現實(shí)環(huán)境下，建立北汽新能源E150電動(dòng)車(chē)電機與控制器系統模型，模型可以任意放大、縮小和360度旋轉。
（2）原理教學(xué)：虛擬電機系統模型可以運行，透視觀(guān)察內部零部件的運動(dòng)過(guò)程和工作原理。
（3）虛擬拆裝實(shí)訓：對電機系統進(jìn)行三維互動(dòng)拆裝實(shí)訓?？梢允謩?dòng)分步拆裝，也可以利用自動(dòng)演示拆裝過(guò)程。
（4）零部件認識：提供電機系統的爆炸圖，點(diǎn)擊零部件出現其名稱(chēng)。

2.3 故障診斷模塊。
（1）電路圖。故障診斷軟件上電路圖與電機與控制器系統實(shí)訓臺測量面板上電路圖一致。
（2）測量點(diǎn)。測量點(diǎn)的位置與電機與控制器系統實(shí)訓臺測量面板上的測量點(diǎn)位置一樣，測量點(diǎn)的數據采集電機與控制器系統實(shí)訓臺的數據并實(shí)時(shí)保持相同。

（3）故障設置。在電路圖上直接設置故障，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)將故障設置指令傳輸到實(shí)訓臺的一體化遠程控制模塊上，在實(shí)訓臺上產(chǎn)生設置的故障。
（4）傳感器、執行器學(xué)習模塊。顯示電路圖上傳感器或執行器的三維動(dòng)畫(huà)圖、電路原理圖、結構解剖圖、安裝位置圖，標準波形圖。
（5）虛擬儀器。軟件界面上提供虛擬萬(wàn)用表、試燈等。

2.4 試驗指導書(shū)模塊。
（1）試驗指導書(shū)格式： Web網(wǎng)頁(yè)格式，支持三維動(dòng)畫(huà)、Flash動(dòng)畫(huà)、視頻等。
（2）電機溫度保護測量。利用Flash動(dòng)畫(huà)、三維動(dòng)畫(huà)、照片、文字、圖表和word文檔等編制試驗書(shū)。內容有：學(xué)習目標、實(shí)訓組織、實(shí)訓準備、實(shí)訓步驟。實(shí)訓項目、實(shí)訓效果、小結等，提供學(xué)生工作頁(yè)。
（3）控制器溫度保護測量。
（4）旋變故障診斷。

2.5 考評模塊。
（1）理論知識試題庫：建立純電動(dòng)車(chē)電機與控制器系統相關(guān)的理論知識題庫，試題庫對教師開(kāi)放，教師可以批量導入試題。

（2）試卷管理：根據難易程度編輯試卷。

（3）試卷批閱：查詢(xún)每個(gè)學(xué)生的答題情況，可以批注試卷。

（4）人員管理：編輯班級、編輯人員、導入數據。

（5）考試答題：學(xué)生端答題。
（6）實(shí)訓考核：對實(shí)訓臺進(jìn)行故障設置，進(jìn)行故障診斷排除考核。同時(shí)考慮方便學(xué)生測量實(shí)踐不易過(guò)小，外型尺寸為（長(cháng)×寬×高：2460mm×1850mm×800mm。以達到提供學(xué)生親自動(dòng)手檢測實(shí)訓臺的功能。學(xué)生互查、互評。教師進(jìn)行驗收、考核。完成項目教學(xué)。從而達到鞏固加深教學(xué)成果的目的。