SBQC-XNY-30新能源汽車電力電子實訓裝置
一、設備概述
新能源汽車電力電子實訓裝置是面向新能源汽車技術、電氣自動化、機電一體化等專業(yè)，緊扣車載電能變換與電機驅動核心技術的理實一體化教學設備，用于講解新能源汽車“電-機-控”能量轉換原理與故障檢修技能。新能源汽車電力電子實訓平臺對接行業(yè)崗位需求，覆蓋《電力電子技術》《新能源汽車電氣技術》《車載電源變換》等課程，可開展原理驗證、電路搭接、參數測試、故障診斷實訓，同時支撐技能等級考證、競賽集訓與創(chuàng)新設計，銜接教學與車載電力電子系統(tǒng)運維崗位。
新能源汽車電力電子實訓臺主要演示新能源汽車電力電子電能轉換原理，讓學生通過接線、測量、調試來加深對電動汽車電源轉換電路的理解。該設備主要涉及整流（AC-DC），逆變（DC-AC），升壓（DC-DC），降壓(DC-DC)等電力電子變換技術，適用于各類院校對新能源汽車電力電子基礎的理實一體化教學需要。
（設備外形參考圖片，具體以實物配置為準）
二、性能指標
1.輸入電源：交流 220V、50Hz 或交流 380V、 50Hz；
2.工作環(huán)境：溫度-10℃~+40℃；環(huán)境濕度： ≤90%（25℃) ；3.裝置容量：≤1.5KVA；
4.重量：≤150Kg；
5.整體外形尺寸：長×寬×高=140× 70× 150cm (±10%），其中實訓臺高度 80cm ( ± 10%）；
6.安全保護措施：采用具有接地保護、漏電保護功能的裝置，安全性符合相關的國標標準。
三、實訓臺
1.實訓臺采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，并有支撐框架，承受力不小于 300kg，立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，端部配套塑料堵頭，使用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件連接安裝；
2.臺面采用≥25mm 麻灰色高密度層壓板封邊，有效提高絕緣等級。
四、控制面板
1.控制面板為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋼質面板，可為實訓提供交直流電源和基本的電流表、電壓表和信號源等測量儀表，各單元可分別開關控制，且所有輸出和輸入均采用高可靠護套絕緣結構的手槍插連接線端子；
2. 自帶交直流電源
（1）高壓交流電源：提供至少一路 AC380V和一路 AC220V 插座式電源接口，為外配儀器設備提供工作電源；并提供至少一路AC380V和一路 AC220V 插線式接口，為配套模塊提供電源；帶有漏電保護和短路保護功能；
（2）低壓交流電源：3V、6V、9V、12V、15V、 20V、24V 七檔可調輸出，帶有短路保護功能。為配套模塊提供電源；
（3）低壓直流電源：1 路 0V～30V/2A 連續(xù)可調，具有短路軟保護和自動恢復功能，設有三位半數顯指示；兩路固定直流電源： +12V/3A、+5V/5A 固定輸出。為配套模塊提供電源。
3. 自帶儀器儀表
（1）數字直流電流表：測量范圍：0～2000mA，三位半數顯；
（2）數字直流電壓表：測量范圍：0～30V，三位半數顯；
（3）信號發(fā)生器：可輸出正弦波、方波、三角波三種基礎波形； 工作頻率范圍 1Hz~ 150kHz ，頻率 誤 差 ± 2% ； 最 大輸 出 電流200mA；輸出信號幅度 0～20Vpp 連續(xù)可調，帶過載、短路保護功能。
五、儲物柜及配套凳子
1.每臺設有 1 個儲物柜，采用冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結構，表面靜電噴涂；柜體一側設有單門柜存放各實訓模塊，一側設有三個抽屜用于放置實訓導線和指導書等，柜門和抽屜帶有關門鎖定結構，但不能配帶鎖具；
2.每臺配備 2 只四腳方凳，結構穩(wěn)定，承重≥150Kg，凳腳配有防水防滑耐磨腳墊，防止刮傷地面并減少噪音。
六、實訓模塊安裝孔板
1.實訓臺上部配置固定式實訓模塊安裝孔板，孔板整體與實訓臺同寬，結構強度高，安裝穩(wěn)固；
2.安裝孔板具體要求：材質采用Q235 冷軋鋼板或不銹鋼板，厚度為≥2.0mm；表面噴塑或鍍鋅處理，以增強耐腐蝕性和絕緣性；孔型與孔距符合各實訓模塊穩(wěn)定安裝需求；單塊承重≥5kg。
七、每臺配有新能源汽車電力電子實訓模塊一套：
1.實訓模塊由透明封閉元件盒及 PCB 板構成。元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，具有示教功能，面板上印有簡易電路工作原理圖，能夠觀察到元件形狀和接線方式，有利于教師講解和學生認識；
2.透明元件盒模塊采用多元件、典型實訓單元電路、典型傳感器等制成；導線插孔采用2mm 防轉插座，導線裝有彈性插頭，可在模塊上面插接；
3.實訓模塊有四個彈性磁吸式插腳，可吸附固定在第（五）項所描述的專用實訓孔板上配套使用。
4.至少包括以下功能模塊：
★（1）IGBT 功率管特性實訓板 1 塊
模塊內置 1200V/20A 大功率 IGBT 管，引出集電極電流測試端子、集電極電壓測試端子、發(fā)射極電流測量端子、柵極電流測量端子和柵極電壓測量端子；集電極采用燈泡作為負載；柵極采用可調電阻調節(jié) IGBT 的柵極電壓，可調節(jié)使 IGBT 進入導通或截止狀態(tài)。
（2）超級電容充放電原理實訓板 1 塊
具有外接電流表端子用于測量超級電容的電流；具有外接電壓表端子用于測量超級電容的電壓；充電：開關投切到充電擋，通過恒流恒壓電路對超級電容充電，可用外接電壓表、電流表測量超級電容的充電電壓和充電電流；放電：開關切換到放電檔，超級電容通過調速電路給電動機供電，外接電動機運轉時，可用外接電壓表和電流表測量超級電容的放電電壓和放電電流。
（3）DC/DC 升壓模塊 1 塊
接入直流低電壓信號，將其轉化成直流高電壓信號，信號引腳端子引出，通過儀器可直觀觀察輸出信號變化。
（4）DC/DC 降壓模塊 1 塊
內置 3.3 伏線性穩(wěn)壓模塊、5 伏線性穩(wěn)壓模塊，配備電源輸入輸出≥2mm 銅質端子。
（5）空調電子扇控制模塊 1 塊
配備 MOSFET、PWM 信號驅動與功放電路、汽車空調電子扇，具有信號端子引出。
★（6）變頻調速控制系統(tǒng) 1 套
配備三相異步電機一只（180W），變頻調速系統(tǒng)（IPM）模塊 1 個，按鍵板一個，放置在透明元件盒內，用于演示變頻調速控制原理。
（7）步進電機及控制系統(tǒng) 1 套
配備步進電機一臺，驅動模塊 1 個，可用于演示步進電機正反轉控制。
（8）PTC 加熱溫度控制實訓板 1 塊
PTC 元件采用 12V/60℃ PTC 元件，緊貼一個數字溫度傳感器實時測量其溫度。使用一個加熱開關控制 PTC 元件的工作，實訓板內置微處理器實時測量 PTC 元件的工作溫度，以數碼形式顯示出來。
（9）DC/AC 逆變電路模塊 1 塊
把 12V 直流電逆變?yōu)?2～10V 的交流電，設置四個 IGBT，通過旋鈕可以改變 IGBT 的頻率，并可調節(jié)輸出電壓。
（10）IGBT 驅動與調光燈電路模塊 1 塊
提供 DC/DC 斬波電路（含 SG3525 觸發(fā)與驅動模塊）。
（11）BUCK 降壓電路模塊 1 塊
采用標準的 BUCK 降壓電路，有穩(wěn)壓電容、三極管、升壓電容、二極管，二極管上方設置有跳線帽，通過拔掉跳線帽可以模擬故障來研究電路，能夠改變頻率調節(jié)電路電壓輸出。
（12）BOOST 升壓電路模塊 1 塊
采用標準的 BOOST 升壓電路，有穩(wěn)壓電容、三極管、升壓電容、二極管，二極管上方設置有跳線帽，跳線帽可以用來截止二極管的通斷，通過拔掉跳線帽可以模擬故障來研究電路，能夠改變頻率調節(jié)電路電壓輸出，信號輸出到引出端子，可連接示波器測量波形。
（13）聲光控應用模塊（含 AC/DC 整流模塊） 1 塊
通過撥碼改變光耦輸入端信號的通斷，來控制輸出端的信號，最終控制繼電器的工作。
（14）直流電機 H 橋驅動模塊 1 塊
模擬電機控制器的H 橋逆變過程，能改變 H橋 IGBT 的開關時序，也可調節(jié) IGBT 的頻率，最終控制電機的速度。輸出端設有 LED 指示，可檢測電流輸出的情況。
八、每臺配有新能源汽車電工電子實訓模塊一套：
1.實訓模塊由透明封閉元件盒及 PCB 板構成。元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，具有示教功能，面板上印有簡易電路工作原理圖，能夠觀察到元件形狀和接線方式，有利于教師講解和學生認識；
2.透明元件盒采用多元件、典型實訓單元電路、典型傳感器等制成；導線插孔采用 2mm防轉插座，導線裝有彈性插頭，可在模塊上面插接；
3.實訓模塊有四個插腳，可穩(wěn)定插裝在第（五）項所描述的專用實訓孔板上配套使用。
4.至少包括以下功能模塊：
（1）歐姆定律驗證實訓模塊 1 塊
可以驗證歐姆電路特性，配備電流測量端子、電壓測量端子和電源輸入端子。
★（2）MOSFET 場效應管原理實訓板 1 塊
實訓板內置 200V/16A 大功率場效應管，具有G 極電壓調節(jié)電路，預留≥2mm 銅質 IG 電流測量端子，ID 電流測量端子，VDS 電壓測量端子，面板含絲印電路圖，采用燈泡作為漏極負載。
（3）汽車電磁閥實訓模塊 1 塊
內置大功率驅動電路和續(xù)流保護電路驅動電磁閥工作。引出端子作為控制信號輸入端，可兼容 3～12 伏 PWM 信號輸入。
（4）三相交流發(fā)電機模塊 1 塊
通過轉動三相發(fā)電機，輸出電壓信號，信號引腳通過端子引出，可進行波形測試或接發(fā)光二極管等器件直觀觀察輸出信號變化。
（5）整流濾波模塊 1 塊
安裝有三相整流電路及單相整流電路，配合三相交流發(fā)電機模塊可對其電壓進行整流濾波輸出，元件引腳通過 2mm 端子引出。
（6）ECU 電源供電原理實訓模塊 1 塊
具有整流模塊， π型濾波模塊，穩(wěn)壓模塊，通過端子引出可測量整流后電壓、濾波后電壓、穩(wěn)壓后電壓，通過連接電壓表或示波器進行電壓或波形紋波測量；輸入電源為單相12 伏交流電。
（7）直流無刷電機驅動實訓模塊 1 塊
采用三相 BLDC 無刷電機為控制對象，提供驅動控制系統(tǒng)，提供電機調速接口及霍爾接口，可對電機正反轉控制。
（8）汽車電磁閥實訓模塊 1 塊
內置大功率驅動電路和續(xù)流保護電路驅動電磁閥工作，引出端子作為控制信號輸入端，可兼容 3～12V PWM 信號輸入。
（9）NTC 測溫控制實訓模塊
內置一個 NTC 熱敏電阻溫度測量電路，內置一個三極管帶金膜電阻構成加熱電路，內置一個三極管驅動直流電機作為風機電路。
（10）霍爾效應傳感器模塊 1 塊
通過調節(jié)電機速度，輸出脈沖信號，信號引腳通過端子引出，可進行波形測試或接發(fā)光二極管等器件直觀觀察輸出信號變化。
（11）光學傳感器模塊 1 塊
通過遮擋光學傳感器模塊輸出脈沖信號，信號引腳通過端子引出，可進行波形測量或采用發(fā)光二極管等器件直觀觀察輸出信號變化。
（12）透明電阻模塊 3 塊
安裝有多種阻值電阻，元件引腳通過端子引出。
（13）透明電位計模塊 1 塊
安裝多種精密可調電位計，元件引腳通過端子引出。
（14）透明可變電阻器模塊 1 塊
安裝多種可變電阻器，元件引腳通過端子引出。
（15）二極管模塊 1 塊
安裝有發(fā)光二極管及單向二極管等器件，元件引腳通過端子引出。
（16）三極管模塊 1 塊
安裝有多種 NPN/PNP 三極管及三端穩(wěn)壓器等器件，元件引腳端子引出。
（17）保險模塊 2 塊
安裝有多種類型保險，如汽車保險，普通保險管，可恢復保險等，元件引腳端子引出。
（18）DPDT 開關模塊 1 塊
安裝有多個 DPDT 類開關器件，元件引腳端子引出。
（19）SPST 開關模塊 2 塊
安裝有多個 SPST 類開關器件，元件引腳端子引出。
（20）ISO5 針繼電器模塊 1 塊
安裝多個 5 針繼電器，元件引腳端子引出。
（21）閃光燈模塊 1 塊
安裝汽車閃光繼電器等器件，元件引腳端子引出。
★（22）集成功放電路 1 塊
采用安裝喇叭，音樂芯片等器件，功率放大器等，元件引腳 2mm 端子引出。
（23）單/雙燈絲燈泡模塊 1 塊
安裝有單鎢絲燈泡及雙鎢絲燈泡等器件，元件引腳端子引出
（24）18650 電池模塊 1 塊
安裝多個 18650 鋰電池，可連接組成電池組，也可配合其他模塊完成項目，引腳 2mm 端子引出。
（25）線性運放電路模塊 1 塊
提供線性放大器芯片及外圍阻容元件。
（26）555 定時器應用模塊 1 塊
集成NE555 定時器芯片，按鍵和可調電阻，元件引腳端子引出。
（27）數字邏輯電路 1 塊
安裝有與、或、非三種邏輯門電路，通過開關來模擬電路的工作狀態(tài)，采用LED 顯示清晰指示輸出狀態(tài)，也可用萬用表測量電壓輸出情況。
（28）D/A 轉換電路模塊 1 塊
輸入 12V 直流電源，輸出正弦波電壓。輸出電壓的頻率，幅度可通過設置按鈕調節(jié)。
（29）A/D 轉換電路模塊 1 塊
輸入單相正弦波電壓，輸出直流 12V 電壓，頻率、幅度可通過設置按鈕調節(jié)。
（30）變壓器原理實驗模塊 1 塊
內置一個頻率可調的低壓交流電產生電路，產生低壓交流電，以及一個升壓變壓器，以端子引出初次級端子。通過跨接線連接升壓變壓器的初級線圈到低壓交流電源上，其次級可輸出 12 伏交流電，可通過萬用表測量。
（31）蓄電池過壓、欠壓保護實驗模塊 1 塊配置有 12V 蓄電池，能和 BOOST 升壓原理實訓板配合使用，模塊的輸入端連接 BOOST 升壓原理實訓模塊的輸出電源，能實現蓄電池過壓、欠壓保護的實驗。
九、實訓耗材
1.每臺配備實訓連接線若干，滿足各實訓項目的需要；
2.每臺配備必要的螺絲刀等工具，滿足各實訓項目的需要；
3.每臺配備通用元器件測量電路板，滿足學生對單個元器件的認識和測量需求，要求如下：
（1）印刷線路板為單層印刷電路板，印刷線路板厚度為≥2mm，每塊印刷線路板四個角上有≥4mm 螺絲固定孔。
（2）印刷線路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰地繪制出器件符號。印刷線路板的反面制作：印刷線路板線寬 3mm，器件裝在反面，正面用鍍金接線孔引出。
（3）線路板固定在塑料密封盒口上，塑料密封盒底內貼一個寫有編號內容的無線射頻卡，手持式 RFID 讀卡器，除了要能讀寫元件盒的編號，還要能顯示出該元件盒的標準答案。
（4）元器件檢測元件為三極管、電解電容、二極管，晶閘管、單結晶體管檢測內容為器件類型、 管腳名及好壞的判斷，每塊檢測板在內部接線要有所差異，如三極管的 E、 B、C 三個極任意接到編號為 1、2、3 的三個引出點上。
（5）配備檢測元件三極管、電解電容、二極管，晶閘管、單結晶體管各 30 個，對應的元器件檢測模塊 5 塊。
注：RFID讀卡器全室共配置4套。
十、配套：新能源汽車電力電子課程和新能源汽車電工電子課程實訓項目指導書各 1本，每本包含不少于 15 個實訓項目設計。
十一、汽車實物模塊
★（一）電器散件有車載充電機（OBC）、負極霍爾電流傳感器、VTOG 高壓電控主板、
IGBT 模塊、三相交流輸出帶霍爾電流傳感器、三相交流輸出接觸器、主動泄放模塊、交流充電電容、單三相切換繼電器、直流充電電容、正極霍爾電流傳感器、預充電阻、主接觸器、交流充電接觸器、直流充電正極接觸器、直流充電負極接觸器、預充接觸器、漏電傳感器等。
十二、實訓項目
(1)電阻認知及串并聯電路
(2)二極管認知與測量
(3)三極管認知與測量
(4)歐姆定律的特點、電壓、電阻、電流的關系和在汽車上的應用教學實訓
(5)電位器，電位計的認識與測量
(6)繼電器、保險絲的認識與測量
(7)開關的認識與測量
(8)AC/DC整流電路實訓
(9)DC-DC升壓模塊實訓
(10)DC-DC降壓模塊實訓
(11)汽車單/雙燈絲燈泡的認知
(12)測速傳感器的認知與應用
(13)18650鋰電池模塊
(14)MOSFET場效應管原理實訓
(15)IGBT功率管特性實訓
(16)超級電容充放電原理實訓
(17)汽車電磁閥驅動實訓
(18)ECU電源供電原理實訓
(19)PTC加熱溫度控制實訓
(20)NTC加熱溫度控制實訓
(21)三相永磁無刷電機驅動實訓
(22)三相交流異步電機變頻調速系統(tǒng)實訓
(23)直流電機調速實訓
