CN207704678U - 一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统 - Google Patents

Abstract

一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于它包括状态监测上位机单元、原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、空调模拟控制单元、电池管理及模拟控制单元、模拟控制器、高压控制盒模拟单元、CAN总线网关和显示器；其结构简单，容易搭建，便于模拟新能源汽车各种形式状态，通过实训人员或学生实时观测数据变化理解电动汽车的工作原理。

Description

一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统

技术领域

本实用新型涉及汽车实验平台开发技术领域，特别是一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统。

背景技术

汽车已经成为现代生活中不可缺少的交通出行工具之一，对于汽车的各种研究也一直在进行。越来越多的学校和实训基地也展开了汽车领域的研究、实习和培训。目前，大多数的研究和实训还只停留在数字模拟阶段，只能通过虚拟实验平台模拟汽车各系统的工况，与实际情况脱轨严重。如果采购整车系统作为实验研究成本和造价都会很高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，它可以克服现有技术的不足，是一种结构简单容易实现的装置，有助于相关专业的学生或实训人员模拟新能源汽车行驶过程及工作原理并进行简单的实验操作。

本实用新型的技术方案：一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于它包括状态监测上位机单元、原车组合仪表模拟控制单元、BCM（车身控制模块，BodyControl Module）模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、空调模拟控制单元、电池管理及模拟控制单元、模拟控制器、高压控制盒模拟单元、CAN总线网关和显示器；所述状态监测上位机单元的输入端与模拟控制器依CAN总线连接；其输出端依CAN总线连接显示器；所述原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、高压控制盒模拟单元和空调模拟控制单元分别与状态监测上位机单元分别依CAN总线呈双向连接。

所述CAN总线网关带CAN总线仪表，用于诊断CAN总线的数据传输。

所述状态监测上位机单元用于接收模拟控制器发出的新能源汽车的行驶模式的设置参数以及行驶过程中的状态设置参数，根据参数调整行驶参数，并发送给响应的模拟控制单元，由各模拟控制单元实时进行参数调整，并将运行参数通过在线监测上位机单元实时在显示器上显示。

所述电池管理及模拟控制单元是由电池管理模块、AC/DC车载充电机、DC/DC变换器、电池组及外部充电系统构成；所述电池管理模块与状态监测上位机单元双向连接；所述AC/DC车载充电机与电池管理模块双向连接，用于将外部充电系统的交流220V电转换为高压直流高压电给动力电池进行充电、提供过压、欠压、过流、欠流、异常时断电等保护措施，当充电系统出现异常会及时切断供电，还能起到具有温度保护功能；所述DC/DC变换器连接电池组和新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，将动力电池转出的直流高压电变换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电。

所述新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统中还有电动汽车保险模拟装置，由保险片、保险座、保险片控制板和发光二极管构成；所述保险片、保险座和保险片控制板的连接为常规连接，但在保险片连接线路增加二极管指示灯，当保险片熔断和损坏的情况下，二极管指示灯点亮，提示保险片已损坏。

所述电动汽车保险模拟装置配有备用保险片盒。

所述高压控制盒模拟单元是与新能源电动汽车原车高压安全防护系统结构相同的控制单元，包括总正继电器、总负继电器和预充继电器，分别与状态监测上位机单元依CAN总线连接，用于对电动汽车的高压系统进行安全防护。

所述新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统安装在支架上，支架上固定安装有控制面板；控制面板上连接有模拟新能源汽车运行工况的模拟开关，包括点火开关、前进模拟开关、倒车模拟开关、刹车模拟开关、转向模拟开关、故障模拟开关、预充电及充电模拟开关；还连接有显示屏、总正模拟继电器模块、总负模拟继电器模块、蜂鸣故障报警模拟模块。

本实用新型的优越性：结构简单，容易搭建，便于模拟新能源汽车各种形式状态，通过实训人员或学生实时观测数据变化理解电动汽车的工作原理。

说明书附图

图1为本实用新型所涉一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统的整体结构示意图。

具体实施方式

实施例：如图1所示，一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于它包括状态监测上位机单元、原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、空调模拟控制单元、电池管理及模拟控制单元、模拟控制器、高压控制盒模拟单元、CAN总线网关和显示器；所述状态监测上位机单元的输入端与模拟控制器依CAN总线连接；其输出端依CAN总线连接显示器；所述原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、高压控制盒模拟单元和空调模拟控制单元分别与状态监测上位机单元分别依CAN总线呈双向连接。

所述CAN总线网关带CAN总线仪表，用于诊断CAN总线的数据传输。

所述状态监测上位机单元用于接收模拟控制器发出的新能源汽车的行驶模式的设置参数以及行驶过程中的状态设置参数，根据参数调整行驶参数，并发送给响应的模拟控制单元，由各模拟控制单元实时进行参数调整，并将运行参数通过在线监测上位机单元实时在显示器上显示，如图1所示。

比如，新能源汽车打火后启动慢慢加速过程中，由状态监测上位机单元触发原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元和电机模拟控制单元，由这几个单元分别对车速、转速、档位、剩余公里数、油耗、车体状态和电机运行参数等实时调整，并在显示器中对参数进行逐一显示；当出现转向或刹车命令时，还会启动灯光模拟控制单元，控制显示器上的方向指示灯、刹车指示灯亮起；当给出空调的通风、制冷、制热等模式命令时，会相应地启动空调控制器，并将空调的温度调节参数实时显示。

所述电池管理及模拟控制单元，如图1所示，是由电池管理模块、AC/DC车载充电机、DC/DC变换器、电池组及外部充电系统构成；所述电池管理模块与状态监测上位机单元双向连接；所述AC/DC车载充电机与电池管理模块双向连接，用于将外部充电系统的交流220V电转换为高压直流高压电给动力电池进行充电、提供过压、欠压、过流、欠流、异常时断电等保护措施，当充电系统出现异常会及时切断供电，还能起到具有温度保护功能；所述DC/DC变换器连接电池组和新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，将动力电池转出的直流高压电变换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电。

所述新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统中还有电动汽车保险模拟装置，由保险片、保险座、保险片控制板和发光二极管构成；所述保险片、保险座和保险片控制板的连接为常规连接，但在保险片连接线路增加二极管指示灯，当保险片熔断和损坏的情况下，二极管指示灯点亮，提示保险片已损坏。

所述电动汽车保险模拟装置配有备用保险片盒。

所述高压控制盒模拟单元是与新能源电动汽车原车高压安全防护系统结构相同的控制单元，包括总正继电器、总负继电器和预充继电器，分别与状态监测上位机单元依CAN总线连接，用于对电动汽车的高压系统进行安全防护。

所述新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统安装在支架上，支架上固定安装有控制面板；控制面板上连接有模拟新能源汽车运行工况的模拟开关，包括点火开关、前进模拟开关、倒车模拟开关、刹车模拟开关、转向模拟开关、故障模拟开关、预充电及充电模拟开关；还连接有显示屏、总正模拟继电器模块、总负模拟继电器模块、蜂鸣故障报警模拟模块。

该新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统可以完成系统电压低于峰值模拟实验；单体电池电压低于限值模拟实验；电流过载模拟实验；电池温度高于限值模拟实验；动力电池充放电模拟实验。

面板上安装有检测端子，使学生在不拔下元件插头,不破坏原车线束的情况下直接在面板上检测各元器件的电信号进行分析。如电阻、电压、电流、频率、波形信号等。

面板采用4mm厚耐腐蚀、耐创击、耐污染、防火、防潮的高级铝塑板，表面经特殊工艺喷涂底漆处理；可进行无线网络智能化远程故障设置（断路故障、断路故障、虚接故障)

面板柜和支架选用优质铝型材结构框架进行拼接组装，也易于拆卸，并带有万向自锁脚轮装置，移动灵活。

尽管上述已经详细描述本实用新型实施例，但是对本领域普通技术人员，在此原理和精神下可对实施例进行多种变化，在没有做出创造性的劳动前提下，均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于它包括状态监测上位机单元、原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、空调模拟控制单元、电池管理及模拟控制单元、模拟控制器、高压控制盒模拟单元、CAN总线网关和显示器；其中，所述状态监测上位机单元的输入端与模拟控制器依CAN总线连接；其输出端依CAN总线连接显示器；所述原车组合仪表模拟控制单元、BCM模拟控制单元、灯光模拟控制单元、电机模拟控制单元、高压控制盒模拟单元和空调模拟控制单元分别与状态监测上位机单元分别依CAN总线呈双向连接。

2.根据权利要求1所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述CAN总线网关带CAN总线仪表，用于诊断CAN总线的数据传输。

3.根据权利要求1所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述电池管理及模拟控制单元是由电池管理模块、AC/DC车载充电机、DC/DC变换器、电池组及外部充电系统构成；所述电池管理模块与状态监测上位机单元双向连接；所述AC/DC车载充电机与电池管理模块双向连接，用于将外部充电系统的交流220V电转换为高压直流高压电给动力电池进行充电、提供过压、欠压、过流、欠流、异常时断电等保护措施，当充电系统出现异常会及时切断供电，还能起到具有温度保护功能；所述DC/DC变换器连接电池组和新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，将动力电池转出的直流高压电变换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电。

4.根据权利要求1所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统中还有电动汽车保险模拟装置，由保险片、保险座、保险片控制板和发光二极管构成；所述保险片、保险座和保险片控制板的连接为常规连接，但在保险片连接线路增加二极管指示灯，当保险片熔断和损坏的情况下，二极管指示灯点亮，提示保险片已损坏。

5.根据权利要求4所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述电动汽车保险模拟装置配有备用保险片盒。

6.根据权利要求1所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述高压控制盒模拟单元是与新能源电动汽车原车高压安全防护系统结构相同的控制单元，包括总正继电器、总负继电器和预充继电器，分别与状态监测上位机单元依CAN总线连接，用于对电动汽车的高压系统进行安全防护。

7.根据权利要求1所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统安装在支架上，支架上固定安装有控制面板；控制面板上连接有模拟新能源汽车运行工况的模拟开关，包括点火开关、前进模拟开关、倒车模拟开关、刹车模拟开关、转向模拟开关、故障模拟开关、预充电及充电模拟开关；还连接有显示器、总正模拟继电器模块、总负模拟继电器模块、蜂鸣故障报警模拟模块。

8.根据权利要求7所述一种新能源电动汽车的模拟状态监测实验系统，其特征在于所述显示器是7寸液晶彩色显示屏。