CN114038261A - 一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，包括车平台和教学台架，所述车平台上设有故障设置单元、信号采集单元、信号连接器以及OBD数据交互口，所述信号采集单元与信号连接器相连接，信号连接器上有连接插口，其连接插口通过导线分别与所述教学台架、车平台连接，将车平台的数据信息传递到教学台架上，所述故障设置单元通过导线连接车平台，所述教学台架上设有OBD数据接收口，其OBD数据接收口通过导线与OBD数据交互口连接。本发明能实现教学台架和车平台互联教学，使教学的内容更为接近真实情况，提高教学效果，还能互联设置真实故障和多人同时教学，且减少实车教学持续时间受车载动力电池电量的影响。
Description
技术领域
本发明涉及教学设备技术领域，具体涉及一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统。
背景技术
在国家产业政策指引下，中国新能源汽车从2015年起呈现爆发式增长的态势。据CPCA乘联会统计，2021年上半年中国新能源乘用车销量100.2万辆，占乘用车新车销售的10％，同比增长220.9％。至2021年6月，中国新能源汽车保有量达到603万辆，约占全球新能源汽车保有量的50％。目前新能源汽车的主要类型是纯电动汽车和混合动力汽车。
随着新能源汽车的普及，新能源汽车维修保养服务需求快速增长与掌握新能源汽车维修技术的技术工人紧缺的矛盾日益突出。为加快人才培养，除新能源汽车服务企业外，职业院校、技工学校纷纷开设“新能源汽车检测与维修”专业，培养从事新能源汽车服务工作的技能人才。“纯电动汽车构造与检修技术”是该专业的核心课程。“纯电动汽车维修技术教学系统”作为课程开展必须配备的教学设施设备，供教学双方进行纯电动汽车动力系统工作原理与构造的学习，以及开展维护保养与故障检修技能的训练。目前“纯电动汽车维修技术教学系统”主要的生产商是专业生产教具的企业，产品开发方式是教具生产企业根据学校教学需求定制生产。产品形式主要有两种，一是将实现单个功能的零部件和控制线路安装在展板展架上，称为教学台架，另一种是纯电动汽车整车。
现有的纯电动汽车维修技术教学设备普遍存在以下问题：(1)现有的教学设备无论是教学台架还是教学整车，由于缺乏整体架构设计，单个教具只能表现单个零部件、单个功能或者单个功能系统，而且不同专题的教具之间由于采用的素材来源不一致，不能互联互通，无法联机工作，因此现有的教学系统无法反映纯电动汽车动力系统整体技术形态，不能满足课程整体教学的需求。(2)教学台架无法展现纯电动汽车真实的工作状态和工作过程，教学台架的驱动动力以及信号源不是从实车上取得，模拟的工况与实际工况难以一致，而且教学台架与整车之间缺乏交互，信号采集难以做到与实际工况同步，导致学习者难以在教学系统上学习汽车实际的工作过程。(3)由于教学台架与整车分立，缺乏交互，学习者无法观察到故障表现，也无法开展从故障再现→故障诊断→维修方案编制→故障维修→质量检验完整工作流程的学习，影响故障检修技能的教学成效。(4)整车在教学过程中只能用于演示车辆操控和观察零部件安装位置，应用实车开展整体构造与工作机理等偏理论的教学的效果不佳。(5)由于实车内操作工作空间狭窄，在整车开展实训教学时人数受到限制，难以实现对多人同时开展教学。(6)受车载动力电池容量有限的影响，在车上开展教学的持续教学时长受到一定的限制。
因此，研发一款能够解决以上问题的教具是具有重大意义的。
发明内容
本发明提供一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，能有效解决现有教学系统不同主题教具因信息数据未互联互通，无法联机工作的问题，实现教学台架和车平台互联教学，使教学的内容更为接近真实情况，提高教学效果，还能互联设置真实故障和多人同时教学，且减少实车教学持续时间受车载动力电池电量的影响。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，包括车平台和教学台架，所述车平台上设有故障设置单元、信号采集单元、信号连接器以及OBD数据交互口，所述信号采集单元与信号连接器相连接，信号连接器上有连接插口，其连接插口通过导线分别与所述教学台架、车平台连接，将车平台的数据信息传递到教学台架上，所述故障设置单元通过导线连接车平台，将故障产生信号或故障排除信号输入到车平台的控制系统并控制车平台执行相应动作，所述教学台架上设有OBD数据接收口，其OBD数据接收口通过导线与OBD数据交互口连接，读取车平台的所有数据信息。
作为优选，所述教学台架包括机架，所述机架上设有工作台面、展示面板、电源接口、控制信号接口、OBD输出接口以及故障盒，所述展示面板设置在机架前端的上部，所述工作台面设置在展示面板的下方并与展示面板垂直，所述电源接口以及控制信号接口设置在机架的后端面的下部上，所述OBD输出接口和故障盒设置在机架的侧端面上。
作为优选，所述展示面板上设置有用于模拟静态运行原理的静态演示区、用于模拟动态运行原理的光电演示区以及用于检测故障的检测区，所述静态演示区和光电演示区并列位于检测区的一侧。
作为优选，所述机架上还设有用于放置检测工具的工具盒，所述工具盒可滑动伸缩地设置在机架前端中部并位于工作台面的下方。
作为优选，所述故障盒包括盒盖以及故障开关，所述故障开关有若干个，所述盒盖与机架一侧可开合连接。
作为优选，所述教学台架还包括可开合设置在机架后端面的后门，方便对内部线路进行维修或调整。
作为优选，所述车平台上还设置有变压整流器和流水灯带，所述变压整流器设置在车平台的后端，可通过电源线与外部电源通电，所述流水灯带设置在车平台的中部内，用于展示车本体内部系统的运行原理和运行方向。
作为优选，还包括检测器和显示器，所述检测器可通过导线与0BD数据交互口或0BD输出接口连接，读取和检测故障信号，所述显示器可通过导线与检测器连接，将检测器读取和检测的信息公布在显示器上。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是，信号连接器和信号采集单元可以通过导线与教学台架连接，使车平台和教学台架互联，能有效解决现有教学系统不同主题教具因信息数据未互联互通，无法联机工作的问题，实现教学台架和车平台互联教学，使教学的内容更为接近真实情况，提高教学效果；在车平台上设置故障设置单元和在教学台架上设置故障盒，使车平台和教学台架能够互联设置真实故障；显示器的设置能够多人同时教学；在车平台内设置变压整流器能够减少实车教学持续时间受车载动力电池电量的影响。
附图说明
图1为本发明的结构连接关系示意图；
图2为本发明的车平台内部结构示意图；
图3为本发明车平台流水灯带结构示意图；
图4为本发明的教学台架立体结构示意图；
图5为本发明教学台架的故障盒结构示意图；
图6为本发明教学台架的后门结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当部件/零件被称为“设置在”另一个部件/零件上，它可以直接设置在另一个部件/零件上或者也可以存在居中的部件/零件。当部件/零件被称为“连接/联接”至另一个部件/零件，它可以是直接连接/联接至另一个部件/零件或者可能同时存在居中部件/零件。本文所使用的术语“连接/联接”可以包括电气和/或机械物理连接/联接。本文所使用的术语“包括/包含”指特征、步骤或部件/零件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、步骤或部件/零件的存在或添加。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意的和所有的组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，而并不是旨在限制本申请。
请参阅图1至图6所示，一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，包括车平台1和教学台架2，该车平台1指整车，包括车内部的部件和系统，电动汽车的系统可大致分为四个部分：动力电池控制系统、电机驱动控制系统、整车控制系统以及外接充电控制系统。
车平台1上设有故障设置单元3、信号采集单元5、信号连接器4以及OBD数据交互口6，信号采集单元5与信号连接器4相连接，信号连接器4上有连接插口，其连接插口通过导线分别与教学台架2、车平台1连接，将车平台1的数据信息传递到教学台架2上，使教学台架2能够和车平台1实现互联，提高教学的质量。在工作中，可以在车平台1的每个系统都设置故障设置单元3、信号采集单元5和信号连接器4，这样在教学的时候，需要教哪个系统的知识就将该系统的教学台架2与哪个系统上的故障设置单元3、信号采集单元5和信号连接器4连接，这样也能多个系统同时展开教学，提高教学的效率。
故障设置单元3通过导线连接车平台1，将故障产生信号或故障排除信号输入到车平台1的控制系统并控制车平台执行相应动作。在工作的时候，故障设置单元1能够制造真实的故障信息到相应的系统，使教学的过程无限真实化，有利于提高教学的效果。
教学台架2上设有OBD数据接收口26，其OBD数据接收口26通过导线与OBD数据交互口6连接，读取车平台1的所有数据信息。检测器9先通过导线与OBD数据交互口6或OBD输出接口27连接，读取和检测故障信号，并将故障信号分享到显示器10将检测器9读取和检测的信息公布在显示器10上和分享到教学台架2上实现信息共享，满足多人同时教学。
教学台架2可分为整车控制系统台架、驱动控制系统台架、动力电池控制系统台架以及外接充电控制台架，分别对应车平台内的整车控制系统、驱动控制系统、动力电池控制系统以及外接充电控制系统。
教学台架2包括机架21，机架1上设有工作台面22、展示面板23、电源接口24、控制信号接口25、OBD输出接口27以及故障盒28。展示面板23设置在机架21前端的上部，工作台面22设置在展示面板23的下方并与展示面板23垂直，电源接口24以及控制信号接口25设置在机架21的后端面的下部上，OBD输出接口27和故障盒28设置在机架21的侧端面上。
在工作的时候，控制信号接口25能够通过传输线缆与车平台1进行互联，故障盒28能够通过传输线缆将故障产生信号或故障排除信号输入到车平台1的控制系统并控制车平台执行相应动作，实现设置各种故障到车平台1及教学台架2本身上，以便于学员能够更好的认识到车辆故障发生及检查区域，展示面板23能够对教学内容进行生动的展示和讲解，使学员能够更好的理解和掌握教学内容，而工作台面22则可以用于摆放用于检测故障的工具，机架21内可设置电路板来控制操作。
展示面板23上设置有用于模拟静态运行原理的静态演示区232、用于模拟动态运行原理的光电演示区231以及用于检测故障的检测区233，静态演示区232和光电演示区231并列位于检测区233的一侧。静态演示区232能够放置一些图文示意或者原理运行流图等教学内容，能够清楚的示意出教学内容所涉及的原理，便于学员记忆，而光电演示区231能够添加一些水流灯、开关和控制键来表示工作运行的轨迹方向等，可以示意出原理的运行过程，加深学员对原理运行的理解，检测区233则是针对故障进行检测和排除故障，给教学增加实践操作，提高学员的掌握程度和动手能力。
机架21上还设有用于放置检测工具的工具盒29，工具盒29可滑动伸缩地设置在机架21前端中部并位于工作台面22的下方。教学台架2还包括可开合设置在机架21后端面的后门210，方便对内部线路进行维修或调整。
故障盒28包括盒盖281以及故障开关282，故障开关282有若干个，盒盖281与机架21一侧可开合连接，能够保护故障开关282。
车平台1上还设置有变压整流器7和流水灯带8，变压整流器7设置在车平台1的后端，可通过电源线与外部电源通电，保证在教学期间能够有足够的电源维持教学，避免车平台1内的电池消耗过大而影响教学，流水灯带8设置在车平台1的中部内，用于展示车本体内部系统的运行原理和运行方向。在教学的时候，可通过流水灯带8来模拟工作原理的运行状态和方向，能够让学员记忆更为深刻，提高教学质量。
本发明的信号连接器4和信号采集单元5可以通过导线与教学台架2连接，使车平台1和教学台架2互联，能有效解决现有教学系统不同主题教具因信息数据未互联互通，无法联机工作的问题，实现教学台架2和车平台1互联教学，使教学的内容更为接近真实情况，提高教学效果；在车平台1上设置故障设置单元3和在教学台架2上设置故障盒28，使车平台1和教学台架2能够互联设置真实故障；在教学台架上设置0BD输出接口27以及显示器10的设置能够多人同时教学；在车平台1内设置变压整流器7能够减少实车教学持续时间受车载动力电池电量的影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，包括车平台和教学台架，所述车平台上设有故障设置单元、信号采集单元、信号连接器以及OBD数据交互口，所述信号采集单元与信号连接器相连接，信号连接器上有连接插口，其连接插口通过导线分别与所述教学台架、车平台连接，将车平台的数据信息传递到教学台架上，所述故障设置单元通过导线连接车平台，将故障产生信号或故障排除信号输入到车平台的控制系统并控制车平台执行相应动作，所述教学台架上设有OBD数据接收口，其OBD数据接收口通过导线与OBD数据交互口连接，读取车平台的所有数据信息。
2.根据权利要求1所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，所述教学台架包括机架，所述机架上设有工作台面、展示面板、电源接口、控制信号接口、OBD输出接口以及故障盒，所述展示面板设置在机架前端的上部，所述工作台面设置在展示面板的下方并与展示面板垂直，所述电源接口以及控制信号接口设置在机架的后端面的下部上，所述OBD输出接口和故障盒设置在机架的侧端面上。
3.根据权利要求2所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，所述展示面板上设置有用于模拟静态运行原理的静态演示区、用于模拟动态运行原理的光电演示区以及用于检测故障的检测区，所述静态演示区和光电演示区并列位于检测区的一侧。
4.根据权利要求2所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，所述机架上还设有用于放置检测工具的工具盒，所述工具盒可滑动伸缩地设置在机架前端中部并位于工作台面的下方。
5.根据权利要求2所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，所述故障盒包括盒盖以及故障开关，所述故障开关有若干个，所述盒盖与机架一侧可开合连接。
6.根据权利要求2所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，所述教学台架还包括可开合设置在机架后端面的后门，方便对内部线路进行维修或调整。
7.根据权利要求1所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，所述车平台上还设置有变压整流器和流水灯带，所述变压整流器设置在车平台的后端，可通过电源线与外部电源通电，所述流水灯带设置在车平台的中部内，用于展示车本体内部系统的运行原理和运行方向。
8.根据权利要求1-7任一项所述的车架互联式新能源汽车维修技术教学系统，其特征在于，还包括检测器和显示器，所述检测器可通过导线与OBD数据交互口或OBD输出接口连接，读取和检测故障信号，所述显示器可通过导线与检测器连接，将检测器读取和检测的信息公布在显示器上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220211 |