新能源汽車電機測試平臺在實訓教學改革中的應用

于洪兵

摘要：為做好新能源汽車實訓教學，現研發一新能源汽車驅動電機測試平臺，測試平臺具有電動汽車動力系統結構認知、檢測運行、工作原理分析、故障設置等功能，能夠保證實訓教學安全，同時提高實訓教學效果。

Abstract： In order to do a good job in the training teaching of new energy vehicles， a new energy vehicle drive motor test platform is developed. The test platform has the functions of electric vehicle power system structure cognition， detection and operation， working principle analysis， fault setting and other functions， which can ensure the safety of practical teaching and improve the training teaching effect at the same time.

關鍵詞：新能源汽車;測試平臺;實訓教學

Key words： new energy vehicle;test platform;training teaching

中圖分類號：U469.72-4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）22-0227-02

0? 引言

新能源汽車驅動電機測試平臺依據虛擬儀器技術為核心而開發的滿足電機測試和汽車實訓教學的試驗臺。其功能是對電機的性能進行測試，得到對被測電機正確的評測，從而能夠在改進和提高被測電機的質量上提供適用的根據，同時作為新能源汽車驅動技術實訓教學所用。

1? 測試平臺組成及在汽車實訓教學中的功能應用

測試平臺包括驅動電機總成、電機控制器、車載充電機、電子換擋器和蓄電池等;為便于檢測，加裝外接一體機，用于故障設置、排除等;為方便實訓教學，加裝檢測面板，方便用于電壓、電流等測量。大體可分為三個系統，分別為電機驅動系統、電機測試系統、測試和故障教學功能測試系統。

①電機驅動系統：包含電源（或電池）、驅動電機、電機控制器、加速裝置、制動裝置、起動裝置等。

電機驅動系統選用永磁電機為核心進行系統搭建，系統運行原理與實車運行基本一致，可以實現系統的正常上電、加減速、檔位控制、制動等基本車輛行駛功能，同時具有一套電機運行的監控程序，完成驅動系統的實時運行參數的監控和部分參數的設定。

電機是純電動汽車中十分重要的部件，它將電能轉化為機械能，是驅動車輛行駛的主要執行機構。本測試平臺所配置的是三相異步電機，具有結構簡單，制造、使用和維護方便，運行可靠，堅固耐用，運行效率較高的特點。

電機控制器是控制電源與電機之間能量傳輸的裝置，主要負責電動汽車的驅動控制，同時監控各主要子系統的功能和故障，除進行自身的故障診斷外，還需配合整車控制器對全車故障進行安全處理，保證汽車的安全性。

②電機測試系統：包含測試程序開發、顯示硬件/軟件的選型與開發、信號采集系統的研究與開發。

電機測試模塊主要包含信號采集傳感器的選型、信號電路設計、信號分析與處理軟件的設計，測試系統根據電機性能參數的變化分析電機的性能（空載試驗）。

③測試和故障教學功能測試系統：包含測試面板、故障設置與分析裝置、故障設置軟件等。

平臺具有電路原理圖的測試面板和主體平臺，在測試面板上安裝信號檢測端子，方便儀器儀表的測量;配備故障設置裝置，滿足驅動系統低壓電路的新能源汽車故障教學。

2? 測試平臺在汽車實訓教學中的改革應用

2.1 測試平臺操作流程

2.1.1 測試平臺操作流程

①插上測試平臺電源線，打開點火開關，將點火開關旋轉至ST檔，測試平臺開始工作;②切換電子換擋器到D檔，踩下加速踏板，測試平臺電機開展運轉，如需加載，需按下加載開關;③如需獲取電機相關參數或波形，需啟動一體機電腦，打開測試軟件;④如需進行實訓教學或故障診斷排除，需啟動一體機電腦進行故障設置，同時可讀取相關故障碼，按照故障碼進行故障診斷與排除。

2.1.2 電機調試平臺測試流程

①一體機啟動后，打開“電機專用調試上位機應用程序”;②打開應用程序“電機調試上位機”，即可進入數據主界面菜單;③點擊軟件左上角“設置”按鈕進入設置界面，待測選擇“COM3”，然后點擊右側“檢查并啟動通訊”按鈕，設置成功后關閉窗口;④開始運行設備，在軟件監測界面可觀察到數據變化;⑤界面主要數據顯示如圖1所示;⑥界面部分數據具體含義如表1所示;⑦波形顯示。如需顯示波形，需先保持連接成功，在主界面設置曲線參數，每一個通道可選擇一個波形參數，設定完成后，點擊“確認”，即可進入主界面，查看動態數據相關波形。

2.2 故障設置系統

進入故障設置界面，點擊“設置故障”按鈕，可以對故障點進行設置或復位。“設置故障”按鈕底色會隨故障設置狀態的改變而改變，底色為綠色代表故障處于復位狀態，底色為紅色代表故障處于設置狀態。

3? 故障診斷

測試平臺故障設置通過一體機來完成，模擬線路斷路。測試平臺面板預留測量孔，方便進行故障檢測。

測試平臺在汽車實訓教學過程中，可設置9個斷路故障，模擬新能源汽車線路斷路，通過讀取故障代碼，按照代碼優先原則進行故障診斷。測試平臺故障列表如表2所示。

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