SBQC-XNY-30新能源汽车电力电子实训装置
一、设备概述
新能源汽车电力电子实训装置是面向新能源汽车技术、电气自动化、机电一体化等专业，紧扣车载电能变换与电机驱动核心技术的理实一体化教学设备，用于讲解新能源汽车“电-机-控”能量转换原理与故障检修技能。新能源汽车电力电子实训平台对接行业岗位需求，覆盖《电力电子技术》《新能源汽车电气技术》《车载电源变换》等课程，可开展原理验证、电路搭接、参数测试、故障诊断实训，同时支撑技能等级考证、竞赛集训与创新设计，衔接教学与车载电力电子系统运维岗位。
新能源汽车电力电子实训台主要演示新能源汽车电力电子电能转换原理，让学生通过接线、测量、调试来加深对电动汽车电源转换电路的理解。该设备主要涉及整流（AC-DC），逆变（DC-AC），升压（DC-DC），降压(DC-DC)等电力电子变换技术，适用于各类院校对新能源汽车电力电子基础的理实一体化教学需要。
（设备外形参考图片，具体以实物配置为准）
二、性能指标
1.输入电源：交流 220V、50Hz 或交流 380V、 50Hz；
2.工作环境：温度-10℃~+40℃；环境湿度： ≤90%（25℃) ；3.装置容量：≤1.5KVA；
4.重量：≤150Kg；
5.整体外形尺寸：长×宽×高=140× 70× 150cm (±10%），其中实训台高度 80cm ( ± 10%）；
6.安全保护措施：采用具有接地保护、漏电保护功能的装置，安全性符合相关的国标标准。
三、实训台
1.实训台采用四个工业铝型材立柱为支撑，并有支撑框架，承受力不小于 300kg，立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，端部配套塑料堵头，使用工业铝型材通配螺母及配件连接安装；
2.台面采用≥25mm 麻灰色高密度层压板封边，有效提高绝缘等级。
四、控制面板
1.控制面板为铁质双层亚光密纹喷塑结构，钢质面板，可为实训提供交直流电源和基本的电流表、电压表和信号源等测量仪表，各单元可分别开关控制，且所有输出和输入均采用高可靠护套绝缘结构的手枪插连接线端子；
2. 自带交直流电源
（1）高压交流电源：提供至少一路 AC380V和一路 AC220V 插座式电源接口，为外配仪器设备提供工作电源；并提供至少一路AC380V和一路 AC220V 插线式接口，为配套模块提供电源；带有漏电保护和短路保护功能；
（2）低压交流电源：3V、6V、9V、12V、15V、 20V、24V 七档可调输出，带有短路保护功能。为配套模块提供电源；
（3）低压直流电源：1 路 0V～30V/2A 连续可调，具有短路软保护和自动恢复功能，设有三位半数显指示；两路固定直流电源： +12V/3A、+5V/5A 固定输出。为配套模块提供电源。
3. 自带仪器仪表
（1）数字直流电流表：测量范围：0～2000mA，三位半数显；
（2）数字直流电压表：测量范围：0～30V，三位半数显；
（3）信号发生器：可输出正弦波、方波、三角波三种基础波形； 工作频率范围 1Hz~ 150kHz ，频率 误 差 ± 2% ； 最 大输 出 电流200mA；输出信号幅度 0～20Vpp 连续可调，带过载、短路保护功能。
五、储物柜及配套凳子
1.每台设有 1 个储物柜，采用冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂；柜体一侧设有单门柜存放各实训模块，一侧设有三个抽屉用于放置实训导线和指导书等，柜门和抽屉带有关门锁定结构，但不能配带锁具；
2.每台配备 2 只四脚方凳，结构稳定，承重≥150Kg，凳脚配有防水防滑耐磨脚垫，防止刮伤地面并减少噪音。
六、实训模块安装孔板
1.实训台上部配置固定式实训模块安装孔板，孔板整体与实训台同宽，结构强度高，安装稳固；
2.安装孔板具体要求：材质采用Q235 冷轧钢板或不锈钢板，厚度为≥2.0mm；表面喷塑或镀锌处理，以增强耐腐蚀性和绝缘性；孔型与孔距符合各实训模块稳定安装需求；单块承重≥5kg。
七、每台配有新能源汽车电力电子实训模块一套：
1.实训模块由透明封闭元件盒及 PCB 板构成。元件盒体由透明有机工程塑料注塑而成，具有示教功能，面板上印有简易电路工作原理图，能够观察到元件形状和接线方式，有利于教师讲解和学生认识；
2.透明元件盒模块采用多元件、典型实训单元电路、典型传感器等制成；导线插孔采用2mm 防转插座，导线装有弹性插头，可在模块上面插接；
3.实训模块有四个弹性磁吸式插脚，可吸附固定在第（五）项所描述的专用实训孔板上配套使用。
4.至少包括以下功能模块：
★（1）IGBT 功率管特性实训板 1 块
模块内置 1200V/20A 大功率 IGBT 管，引出集电极电流测试端子、集电极电压测试端子、发射极电流测量端子、栅极电流测量端子和栅极电压测量端子；集电极采用灯泡作为负载；栅极采用可调电阻调节 IGBT 的栅极电压，可调节使 IGBT 进入导通或截止状态。
（2）超级电容充放电原理实训板 1 块
具有外接电流表端子用于测量超级电容的电流；具有外接电压表端子用于测量超级电容的电压；充电：开关投切到充电挡，通过恒流恒压电路对超级电容充电，可用外接电压表、电流表测量超级电容的充电电压和充电电流；放电：开关切换到放电档，超级电容通过调速电路给电动机供电，外接电动机运转时，可用外接电压表和电流表测量超级电容的放电电压和放电电流。
（3）DC/DC 升压模块 1 块
接入直流低电压信号，将其转化成直流高电压信号，信号引脚端子引出，通过仪器可直观观察输出信号变化。
（4）DC/DC 降压模块 1 块
内置 3.3 伏线性稳压模块、5 伏线性稳压模块，配备电源输入输出≥2mm 铜质端子。
（5）空调电子扇控制模块 1 块
配备 MOSFET、PWM 信号驱动与功放电路、汽车空调电子扇，具有信号端子引出。
★（6）变频调速控制系统 1 套
配备三相异步电机一只（180W），变频调速系统（IPM）模块 1 个，按键板一个，放置在透明元件盒内，用于演示变频调速控制原理。
（7）步进电机及控制系统 1 套
配备步进电机一台，驱动模块 1 个，可用于演示步进电机正反转控制。
（8）PTC 加热温度控制实训板 1 块
PTC 元件采用 12V/60℃ PTC 元件，紧贴一个数字温度传感器实时测量其温度。使用一个加热开关控制 PTC 元件的工作，实训板内置微处理器实时测量 PTC 元件的工作温度，以数码形式显示出来。
（9）DC/AC 逆变电路模块 1 块
把 12V 直流电逆变为 2～10V 的交流电，设置四个 IGBT，通过旋钮可以改变 IGBT 的频率，并可调节输出电压。
（10）IGBT 驱动与调光灯电路模块 1 块
提供 DC/DC 斩波电路（含 SG3525 触发与驱动模块）。
（11）BUCK 降压电路模块 1 块
采用标准的 BUCK 降压电路，有稳压电容、三极管、升压电容、二极管，二极管上方设置有跳线帽，通过拔掉跳线帽可以模拟故障来研究电路，能够改变频率调节电路电压输出。
（12）BOOST 升压电路模块 1 块
采用标准的 BOOST 升压电路，有稳压电容、三极管、升压电容、二极管，二极管上方设置有跳线帽，跳线帽可以用来截止二极管的通断，通过拔掉跳线帽可以模拟故障来研究电路，能够改变频率调节电路电压输出，信号输出到引出端子，可连接示波器测量波形。
（13）声光控应用模块（含 AC/DC 整流模块） 1 块
通过拨码改变光耦输入端信号的通断，来控制输出端的信号，最终控制继电器的工作。
（14）直流电机 H 桥驱动模块 1 块
模拟电机控制器的H 桥逆变过程，能改变 H桥 IGBT 的开关时序，也可调节 IGBT 的频率，最终控制电机的速度。输出端设有 LED 指示，可检测电流输出的情况。
八、每台配有新能源汽车电工电子实训模块一套：
1.实训模块由透明封闭元件盒及 PCB 板构成。元件盒体由透明有机工程塑料注塑而成，具有示教功能，面板上印有简易电路工作原理图，能够观察到元件形状和接线方式，有利于教师讲解和学生认识；
2.透明元件盒采用多元件、典型实训单元电路、典型传感器等制成；导线插孔采用 2mm防转插座，导线装有弹性插头，可在模块上面插接；
3.实训模块有四个插脚，可稳定插装在第（五）项所描述的专用实训孔板上配套使用。
4.至少包括以下功能模块：
（1）欧姆定律验证实训模块 1 块
可以验证欧姆电路特性，配备电流测量端子、电压测量端子和电源输入端子。
★（2）MOSFET 场效应管原理实训板 1 块
实训板内置 200V/16A 大功率场效应管，具有G 极电压调节电路，预留≥2mm 铜质 IG 电流测量端子，ID 电流测量端子，VDS 电压测量端子，面板含丝印电路图，采用灯泡作为漏极负载。
（3）汽车电磁阀实训模块 1 块
内置大功率驱动电路和续流保护电路驱动电磁阀工作。引出端子作为控制信号输入端，可兼容 3～12 伏 PWM 信号输入。
（4）三相交流发电机模块 1 块
通过转动三相发电机，输出电压信号，信号引脚通过端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件直观观察输出信号变化。
（5）整流滤波模块 1 块
安装有三相整流电路及单相整流电路，配合三相交流发电机模块可对其电压进行整流滤波输出，元件引脚通过 2mm 端子引出。
（6）ECU 电源供电原理实训模块 1 块
具有整流模块， π型滤波模块，稳压模块，通过端子引出可测量整流后电压、滤波后电压、稳压后电压，通过连接电压表或示波器进行电压或波形纹波测量；输入电源为单相12 伏交流电。
（7）直流无刷电机驱动实训模块 1 块
采用三相 BLDC 无刷电机为控制对象，提供驱动控制系统，提供电机调速接口及霍尔接口，可对电机正反转控制。
（8）汽车电磁阀实训模块 1 块
内置大功率驱动电路和续流保护电路驱动电磁阀工作，引出端子作为控制信号输入端，可兼容 3～12V PWM 信号输入。
（9）NTC 测温控制实训模块
内置一个 NTC 热敏电阻温度测量电路，内置一个三极管带金膜电阻构成加热电路，内置一个三极管驱动直流电机作为风机电路。
（10）霍尔效应传感器模块 1 块
通过调节电机速度，输出脉冲信号，信号引脚通过端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件直观观察输出信号变化。
（11）光学传感器模块 1 块
通过遮挡光学传感器模块输出脉冲信号，信号引脚通过端子引出，可进行波形测量或采用发光二极管等器件直观观察输出信号变化。
（12）透明电阻模块 3 块
安装有多种阻值电阻，元件引脚通过端子引出。
（13）透明电位计模块 1 块
安装多种精密可调电位计，元件引脚通过端子引出。
（14）透明可变电阻器模块 1 块
安装多种可变电阻器，元件引脚通过端子引出。
（15）二极管模块 1 块
安装有发光二极管及单向二极管等器件，元件引脚通过端子引出。
（16）三极管模块 1 块
安装有多种 NPN/PNP 三极管及三端稳压器等器件，元件引脚端子引出。
（17）保险模块 2 块
安装有多种类型保险，如汽车保险，普通保险管，可恢复保险等，元件引脚端子引出。
（18）DPDT 开关模块 1 块
安装有多个 DPDT 类开关器件，元件引脚端子引出。
（19）SPST 开关模块 2 块
安装有多个 SPST 类开关器件，元件引脚端子引出。
（20）ISO5 针继电器模块 1 块
安装多个 5 针继电器，元件引脚端子引出。
（21）闪光灯模块 1 块
安装汽车闪光继电器等器件，元件引脚端子引出。
★（22）集成功放电路 1 块
采用安装喇叭，音乐芯片等器件，功率放大器等，元件引脚 2mm 端子引出。
（23）单/双灯丝灯泡模块 1 块
安装有单钨丝灯泡及双钨丝灯泡等器件，元件引脚端子引出
（24）18650 电池模块 1 块
安装多个 18650 锂电池，可连接组成电池组，也可配合其他模块完成项目，引脚 2mm 端子引出。
（25）线性运放电路模块 1 块
提供线性放大器芯片及外围阻容元件。
（26）555 定时器应用模块 1 块
集成NE555 定时器芯片，按键和可调电阻，元件引脚端子引出。
（27）数字逻辑电路 1 块
安装有与、或、非三种逻辑门电路，通过开关来模拟电路的工作状态，采用LED 显示清晰指示输出状态，也可用万用表测量电压输出情况。
（28）D/A 转换电路模块 1 块
输入 12V 直流电源，输出正弦波电压。输出电压的频率，幅度可通过设置按钮调节。
（29）A/D 转换电路模块 1 块
输入单相正弦波电压，输出直流 12V 电压，频率、幅度可通过设置按钮调节。
（30）变压器原理实验模块 1 块
内置一个频率可调的低压交流电产生电路，产生低压交流电，以及一个升压变压器，以端子引出初次级端子。通过跨接线连接升压变压器的初级线圈到低压交流电源上，其次级可输出 12 伏交流电，可通过万用表测量。
（31）蓄电池过压、欠压保护实验模块 1 块配置有 12V 蓄电池，能和 BOOST 升压原理实训板配合使用，模块的输入端连接 BOOST 升压原理实训模块的输出电源，能实现蓄电池过压、欠压保护的实验。
九、实训耗材
1.每台配备实训连接线若干，满足各实训项目的需要；
2.每台配备必要的螺丝刀等工具，满足各实训项目的需要；
3.每台配备通用元器件测量电路板，满足学生对单个元器件的认识和测量需求，要求如下：
（1）印刷线路板为单层印刷电路板，印刷线路板厚度为≥2mm，每块印刷线路板四个角上有≥4mm 螺丝固定孔。
（2）印刷线路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰地绘制出器件符号。印刷线路板的反面制作：印刷线路板线宽 3mm，器件装在反面，正面用镀金接线孔引出。
（3）线路板固定在塑料密封盒口上，塑料密封盒底内贴一个写有编号内容的无线射频卡，手持式 RFID 读卡器，除了要能读写元件盒的编号，还要能显示出该元件盒的标准答案。
（4）元器件检测元件为三极管、电解电容、二极管，晶闸管、单结晶体管检测内容为器件类型、 管脚名及好坏的判断，每块检测板在内部接线要有所差异，如三极管的 E、 B、C 三个极任意接到编号为 1、2、3 的三个引出点上。
（5）配备检测元件三极管、电解电容、二极管，晶闸管、单结晶体管各 30 个，对应的元器件检测模块 5 块。
注：RFID读卡器全室共配置4套。
十、配套：新能源汽车电力电子课程和新能源汽车电工电子课程实训项目指导书各 1本，每本包含不少于 15 个实训项目设计。
十一、汽车实物模块
★（一）电器散件有车载充电机（OBC）、负极霍尔电流传感器、VTOG 高压电控主板、
IGBT 模块、三相交流输出带霍尔电流传感器、三相交流输出接触器、主动泄放模块、交流充电电容、单三相切换继电器、直流充电电容、正极霍尔电流传感器、预充电阻、主接触器、交流充电接触器、直流充电正极接触器、直流充电负极接触器、预充接触器、漏电传感器等。
十二、实训项目
(1)电阻认知及串并联电路
(2)二极管认知与测量
(3)三极管认知与测量
(4)欧姆定律的特点、电压、电阻、电流的关系和在汽车上的应用教学实训
(5)电位器，电位计的认识与测量
(6)继电器、保险丝的认识与测量
(7)开关的认识与测量
(8)AC/DC整流电路实训
(9)DC-DC升压模块实训
(10)DC-DC降压模块实训
(11)汽车单/双灯丝灯泡的认知
(12)测速传感器的认知与应用
(13)18650锂电池模块
(14)MOSFET场效应管原理实训
(15)IGBT功率管特性实训
(16)超级电容充放电原理实训
(17)汽车电磁阀驱动实训
(18)ECU电源供电原理实训
(19)PTC加热温度控制实训
(20)NTC加热温度控制实训
(21)三相永磁无刷电机驱动实训
(22)三相交流异步电机变频调速系统实训
(23)直流电机调速实训
