CN213400081U

CN213400081U - 动力电池系统实训教学平台

Info

Publication number: CN213400081U
Application number: CN202021971874.9U
Authority: CN
Inventors: 黄义勇; 滕峻林; 雷雄
Original assignee: Sichuan Engineering Technical College
Current assignee: Sichuan Engineering Technical College
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2030-09-10

Abstract

本实用新型中的一种动力电池系统实训教学平台，包括台架主机和同步显示器；台架主机包括测试台架、智能控制模块、负载控制模块、气密性检测模块、智能充电模块和触摸一体机；负载控制模块包括负载控制器、负载电机和驱动桥及车轮组件，负载控制器连接智能控制模块，负载电机连接负载控制器，智能充电模块、触摸一体机分别连接智能控制模块，智能充电模块、气密性检测模块和触摸一体机分别通过分线盒连接到市电电源；同步显示器连接触摸一体机。通过合理设置各测试功能模块，并在平台上设置电动汽车的驱动部件，模拟动力电池的实际工作场景，使教学过程更加贴近动力电池在电动汽车上的实际工作状态，能够更直观地反映出动力电池的性能数据。

Description

动力电池系统实训教学平台

技术领域

本实用新型涉及教学设备技术领域，特别涉及一种动力电池系统实训教学平台。

背景技术

随着新能源汽车的快速增长，相应的售后技术维修人员稀缺的现象越来越明显。由于纯电动汽车动力电池的高压特性，使得动力电池的维修及检测环节的安全隐患较传统汽车更为严重，其事故风险也较大。在新能源汽车的维修环节，如果没有通过专业的培训而直接进行动力电池的检修，不仅会增加维修成本，也极易引发安全事故。对于维修人员和职业院校学生而言，非常有必要了解整个动力电池的安全设计与故障触发机理，从而快速分析故障原因，减小维修成本。

市场上现有的动力电池系统相关的实训设备多以结构展示功能为主，而针对动力电池PACK运维的则少有涉及，提供的实训操作平台在功能、操作上不够完善，交互功能偏弱。并且，在实训系统的开发及生产中，如果没有针对动力电池的工作过程进行定位设计，会存在较大的操作风险，极易引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种动力电池系统实训教学平台

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种动力电池系统实训教学平台，包括台架主机和同步显示器；

所述台架主机包括测试台架、智能控制模块、负载控制模块、气密性检测模块、智能充电模块和触摸一体机；

所述负载控制模块包括负载控制器、负载电机和驱动桥及车轮组件，所述负载控制器连接智能控制模块，所述负载电机连接负载控制器，所述智能充电模块、触摸一体机分别连接智能控制模块，所述智能充电模块、气密性检测模块和触摸一体机分别通过分线盒连接到市电电源；

所述同步显示器连接触摸一体机。

上述技术方案中，进一步地，所述台架主机还包括数据测试装置、电池均衡仪，所述数据测试装置用于对电池的电压、电流、温度、绝缘值、绝缘电压、漏电电压、接触器触点状态、回路通断性能进行检测，所述电池均衡仪用于对动力电池单体电压的均衡性进行检测。

上述技术方案中，进一步地，所述气密性检测模块包括空气泵和气密性检测仪，所述空气泵通过高压气管连接气密性检测仪。

上述技术方案中，进一步地，所述测试台架上依次设置有隔板和面板，所述测试台架、隔板和面板形成框架结构，所述测试台架前端设置有网孔板。

上述技术方案中，进一步地，所述分线盒、智能控制模块、智能充电模块、负载控制器、负载电机和驱动桥及车轮组件依次设置在隔板上。

上述技术方案中，进一步地，所述空气泵设置在测试台架底部，气密性检测仪、数据测试装置、电池均衡仪设置在面板上，所述触摸一体机设置在面板上靠一侧的位置。

上述技术方案中，进一步地，所述隔板、面板上设置有绝缘垫。

上述技术方案中，进一步地，所述测试台架上靠一侧位置上设置有工具柜。

上述技术方案中，进一步地，所述测试台架底部设置有滑轮。

相对于现有技术，本实用新型所具有的有益效果：

1)本实用新型基于动力电池在电动汽车上的实际工作场景和工作过程，通过合理设置各测试功能模块，并在平台上设置电动汽车的驱动部件，模拟动力电池的实际工作场景，使教学过程更加贴近动力电池在电动汽车上的实际工作状态，能够更直观地反映出动力电池的性能数据。

2)该教学平台能够为职业院校学生或相关从业者进行示教演示，并能够指导实际的维护操作，帮助职业院校学生或维修人员尽快熟悉动力电池的主要性能参数，在较短的时间内掌握动力电池的相关知识及安全操作方法，更好的掌握对动力电池的技术。

3)本实用新型中通过合理布置各功能模块，保证平台在运行过程中具有很好的安全性能。

4)本实用新型采用CAN总线技术实现对平台信息的管理，能够实现对测试过程中数据的实时监测，能够更好地实现对动力电池性能数据的检测，以及对动力电池故障的表现、排除等进行直观的展示。

附图说明

图1为本实用新型总体结构示意图。

图2为本实用新型中台架主机结构示意图。

图3为本实用新型电气连接框图。

图4为本实用新型气路结构示意图。

图中：100、台架主机，200、同步显示器，300、动力电池包；400、动力电池单体，500、电池模组；

111、测试台架，112、面板，113、隔板，114、网孔板，115、工具箱，116、滑轮，117、绝缘垫；

121、智能控制模块；

131、负载控制器，132、负载电机，133、驱动桥及车轮组件，134、负载开关；

141、数据测试装置；

151、电池均衡仪；

161、空气泵，162、气密性检测仪，163、真空气管，164、高压气管；

171、智能充电模块；

181、分线盒；

191、触摸一体机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1，本实施例中的动力电池系统实训教学平台，包括台架主机100和同步显示器200，台架主机用于对动力电池包300、电池模组500及动力电池单体400进行性能测试，同步显示器200采用设置在支架上的大屏幕显示屏，对台架主机上触摸一体机所显示的内容进行同步显示，以方便教学的使用。

台架主机100包括测试台架111、智能控制模块121、负载控制模块、气密性检测模块、智能充电模块171、触摸一体机191、低压开关组、高压开关组、分线盒181、数据测试装置141及电池均衡仪151，通过合理配置各种性能测试模块，对动力电池包、电池模组及动力电池的单体进行各项性能测试。

如图2，测试台架111用于设置各种功能测试模块，测试台架111上依次设置有隔板113和面板112，所述测试台架111、隔板113和面板112形成框架结构，所述测试台架111前端设置有网孔板114。在隔板113、面板112上设置有绝缘垫117进行绝缘防护，以降低高压触电风险。在测试台架111上靠一侧位置上设置有工具柜115，用于放置各种相关的配件、附件及性能测试模块。测试台架底部设置有滑轮116，以方便测试台架的移动。

如图3，本实施例中智能控制模块用于对电池测试数据的采集和监控，可包括电池管理系统数据采集与监控模块、故障设置模块。测试时，智能控制模块通过低压线束连接动力电池包，对测试过程中电池电压、电流、温度、绝缘值、绝缘电压、漏电电压、接触器触电状态、回路通断性能等测试数据的采集与监控，并通过与触摸一体机之间的连接，将采集的数据传输到触摸一体机上；同时可通过故障设置模块对动力电池系统进行故障设置和管理。智能控制模块可采用现有用于动力电池性能测试的智能控制器。

低压开关组包括有急停开关、点火开关、负载开关、充电开关等；高压开关组包括维修开关、气泵开关；低压开关和高压开关设置在各模块的连接线路上，用于各功能测试模块之间及与动力电池包之间的连接，对测试过程进行控制，并保证测试过程的安全性。

负载控制模块用于模拟动力电池在实际运行过程中的性能，包括负载控制器131、负载电机132和驱动桥及车轮组件133；动力电池包300通过高压线束连接到高压开关组(维修开关)，再与负载控制器131连接，负载控制器131连接负载电机132，实现动力电池包向负载电机供电，负载开关134连接智能控制模块121，智能控制模块121连接负载控制器131，实现对负载电机132的运行控制。

智能充电模块171、气密性检测模块和触摸一体机191分别通过分线盒181连接到市电电源。

智能充电模块171通过高压线束连接到动力电池包300和分线盒181，通过CAN总线连接到智能控制模块121，智能控制模块121监测动力电池包的数据状态，并控制智能充电模块对动力电池包进行充电。

气密性检测模块包括空气泵161和气密性检测仪162，如图4所示，所述空气泵161通过高压气管164连接气密性检测仪162，驱动气密性检测仪产生真空，气密性检测仪162通过真空气管163连接到动力电池包300，完成对动力电池包的气密性检测。空气泵产生0.6MPa-0.8MPa的高压气体，通过高压气管连接到气密性检测仪，通过气密性检测仪对动力电池包抽真空，对电池包的气密性进行检测。

触摸一体机191连接智能控制模块121，通过触摸一体机对智能控制模块进行管理，实现与智能控制模块之间的数据传输，并实现对测试参数的设置、输入及故障的设置和复位。同步显示器连接触摸一体机，实现触摸一体机所接收的数据在同步显示器上的同步显示。

电池均衡仪151通过低压线束连接到动力电池包300，用于对动力电池单体电压的均衡性进行检测。

数据测试装置141通过低压线束连接到动力电池包300，用于对电池的电压、电流、温度、绝缘值、绝缘电压、漏电电压、接触器触点状态、回路通断性能进行检测。

本实施例中采用的动力电池包300内设置有过流保护装置，以防止线路短路引起故障。

如图2所示，本实施例中分线盒181、智能控制模块121、智能充电模块171、负载控制器131、负载电机132和驱动桥及车轮组件133依次设置在隔板113上，负载电机132用于驱动驱动桥及车轮组件133，在驱动桥及车轮组件和隔板之间设置减振单元，减小驱动桥及车轮组件在运转时对测试台架及测试台架上其它模块的影响。

空气泵161设置在测试台架111底部，在空气泵与测试台架之间同样设置减振单元。气密性检测仪162、数据测试装置141、电池均衡仪151设置在面板112上，所述触摸一体机191设置在面板112上靠一侧的位置。

本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.动力电池系统实训教学平台，其特征在于，包括台架主机和同步显示器；

所述同步显示器连接触摸一体机。

2.根据权利要求1所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述台架主机还包括数据测试装置、电池均衡仪，所述数据测试装置用于对电池的电压、电流、温度、绝缘值、绝缘电压、漏电电压、接触器触点状态、回路通断性能进行检测，所述电池均衡仪用于对动力电池单体电压的均衡性进行检测。

3.根据权利要求2所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述气密性检测模块包括空气泵和气密性检测仪，所述空气泵通过高压气管连接气密性检测仪。

4.根据权利要求3所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述测试台架上依次设置有隔板和面板，所述测试台架、隔板和面板形成框架结构，所述测试台架前端设置有网孔板。

5.根据权利要求4所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述分线盒、智能控制模块、智能充电模块、负载控制器、负载电机和驱动桥及车轮组件依次设置在隔板上。

6.根据权利要求4所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述空气泵设置在测试台架底部，气密性检测仪、数据测试装置、电池均衡仪设置在面板上，所述触摸一体机设置在面板上靠一侧的位置。

7.根据权利要求4、5或6所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述隔板、面板上设置有绝缘垫。

8.根据权利要求4所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述测试台架上靠一侧位置上设置有工具柜。

9.根据权利要求4所述的动力电池系统实训教学平台，其特征在于，所述测试台架底部设置有滑轮。