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TW-ZRL08 汽車燃料電池系統實訓臺

一．產品簡介

    1.實現燃料電池系統的電壓、電流、功率、氫氣流量、氫氣壓力、電堆溫度、風扇電壓、環境溫度的檢測與顯示。

    2.實現電堆溫度和尾氣排放控制。

    3.制定燃料電池性能測試規則，建立電堆性能評價模型。

    4.設計制作全檢測型燃料電池性能分析實驗系統平臺。

    5.電堆功率100W，儀表由系統獨立12V 供電，系統耗氫1.5L/min，Labview 顯示界面編程。

     6.線性負載60W、可選電子負載300W、阻性負載（LED陣列）50W。

      針對風冷型燃料電池堆，通過調節風扇電壓，改變風扇轉速，控制電堆溫度；針對水冷型燃料電池堆，通過調節循環水泵電壓，改變冷卻水流量，控制電堆溫度，實現電堆的熱管理。設定電磁閥開閉周期和占空比，調節尾氣排放量，控制電堆內部濕度，實現電堆水管理。

      應用所提供的線形負載（變阻器）和燈泡負載，通過觀察顯示儀表，初步了解電堆的電流、電壓和功率特性。利用所提供的電子負載，進行恒電流、恒電壓、恒功率和恒電阻實驗，繪制不同負載變化下的V－I 和P－I 曲線，研究電堆的輸出特性。燃料電池堆V－I 曲線繪制，空冷型燃料電池堆V－I 曲線。

      汽車燃料電池系統實訓臺發電系統控制單元是整個實驗裝置的核心部分，通過控制燃料電池堆的溫度、氫氣壓力、空氣風量和尾氣排放，實現燃料電池發電系統的熱管理和水管理。針對不同負載，可研究恒電流、恒電壓、恒功率、恒電  阻等多種方式下的電堆特性，繪制相應的特性曲線。

      通過調整和優化控制變量，確定最優操作條件，獲得最佳的系統輸出性能。針對不同類型電堆，通過比較電堆特性曲線，評價電堆性能。

二．實驗項目

    1.線形負載和燈泡負載電堆性能實驗

    2.恒值負載電堆性能實驗

    3.不同溫度電堆性能曲線實驗

    4.不同壓力電堆性能曲線實驗

    5.不同尾氣排放量電堆性能曲線實驗

    6.最佳電堆性能曲線實驗

    7.不同類型電堆性能評價實驗

動力電池系統檢測實訓臺60000元

系統配套有完善的針對該設備的學生工作頁，可用于進行教學實訓，投標文件中，應配有配套課程的圖片。

1、系統至少包含以下教學內容：

1.1電驅動車輛電池組結構及原理。

1.2電池管理系統構成及控制策略。

1.3電池熱管理系統基礎認知。

1.4電驅動車輛電力系統高壓安全基礎。

1.5電池組系統接線。

2、系統只有包含以下組成部分：

2.1臺體框架：鋁型材，分為面板框架和桌架上下兩部分組合而成；

2.2主面板：使用絕緣防火型三聚氰胺層壓板，配置測量端子的系統電路圖；

2.3電池包系統硬件：20AH磷酸鐵鋰電池單體，使用至少16個單體串聯成電池組；

2.4電池管理系統（BMS）：可控制至少25個單體，同時集成電壓、溫度和電流采集模塊、電池組均衡模塊、系統漏電電流與絕緣檢測模塊、SOC估算模塊、熱管理模塊、保護控制模塊；彩色液晶顯示器-電池管系統數據解析與配置終端（BDU）；

2.5電池系統高壓配電模塊（J/B）：包括總正和總負極繼電器、預充繼電器與預充電阻、電流傳感器、熔斷器；人工維護斷開裝置（MSD/維護開關）；

2.6符合IEC61010-1及CAT III600V高壓電力專用可插拔接口、低壓電力可插拔接口、CAN通信可插拔接口、高壓指示燈、安全開關；標配絕緣性測試接口。

3、系統至少包括以下操作功能：

3.1電池系統硬件部分使用金屬殼體，以保證箱體的承載強度；使用透明材料覆蓋件，內部結構可見；電池管理系統實時監測電池組；可實現針對電池組每個單體電池的均衡及SOC估算; 系統漏電電流及絕緣監測；BDU實時顯示電池SOC（且SOC測量誤差不高于0.01%）、單體電壓（誤差±0.3%）、充放電電流、組溫度、單體溫度、均衡、充電系統信息、高壓控制繼電器狀態漏電電流、絕緣電阻、故障告警、歷史信息查詢及配置參數等數據；DC12V為電池管理系統提供電力；安全開關用來斷開系統供電；BMS與J/B通信，控制動力母線充放電通斷、預充電控制；

3.2通過CAN-USB功能盒與電池串管理系統通信，通過USB接口實現PC與CAN網絡的數據交換；解析各模塊發送的數據信息，然后將系統電壓、溫度、配置值故障分級報警等信息顯示出來；通過上位機向電池管理系統配置充電參數、控制策略；

功能演示。故障設置系統與電池系統通信，通過觸屏實現故障發生；可記憶故障；一鍵故障清除。充放電電流模擬單元，可實現電池系統溫度模擬，演示熱管理控制策略；系統故障設置點：不少于40種。

3.4系統附件：維修插頭模塊、安全線在線監測模塊、CAN-USB功能盒、數據線及動力母線線束、實施維修的方式：使用專用工具診斷并排除故障。包括絕緣電阻、電池單體電壓及各元器件電阻測量；

3.5連接充電系統可為電池系統實時充電。內置國標和非國標四種充電協議；

4、系統至少滿足以下數據參數：

電池組標稱電壓（系統電壓）：48V

系統放電平臺電壓：53v

最大充電電壓：56V

電池組標稱容量：20Ah

最大持續放電電流：60A

系統最高控制容量：100KWh

循環壽命：10000次

實訓臺供電：AC220V

電池管理系統工作電壓：DC12V

5、系統至少包含以下附件：

收納箱、紙質版說明書一套、紙質版學生工作頁一套、紙質版鋰電池系統原理教材一套；電子版說明書、工作頁、教材及PPT。