新能源汽车电机测试平台在实训教学改革中的应用

于洪兵

摘要：为做好新能源汽车实训教学，现研发一新能源汽车驱动电机测试平台，测试平台具有电动汽车动力系统结构认知、检测运行、工作原理分析、故障设置等功能，能够保证实训教学安全，同时提高实训教学效果。

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.

关键词：新能源汽车;测试平台;实训教学

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

中图分类号：U469.72-4                                文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）22-0227-02

0  引言

新能源汽车驱动电机测试平台依据虚拟仪器技术为核心而开发的满足电机测试和汽车实训教学的试验台。其功能是对电机的性能进行测试，得到对被测电机正确的评测，从而能够在改进和提高被测电机的质量上提供适用的根据，同时作为新能源汽车驱动技术实训教学所用。

1  测试平台组成及在汽车实训教学中的功能应用

测试平台包括驱动电机总成、电机控制器、车载充电机、电子换挡器和蓄电池等;为便于检测，加装外接一体机，用于故障设置、排除等;为方便实训教学，加装检测面板，方便用于电压、电流等测量。大体可分为三个系统，分别为电机驱动系统、电机测试系统、测试和故障教学功能测试系统。

①电机驱动系统：包含电源（或电池）、驱动电机、电机控制器、加速装置、制动装置、起动装置等。

电机驱动系统选用永磁电机为核心进行系统搭建，系统运行原理与实车运行基本一致，可以实现系统的正常上电、加减速、档位控制、制动等基本车辆行驶功能，同时具有一套电机运行的监控程序，完成驱动系统的实时运行参数的监控和部分参数的设定。

电机是纯电动汽车中十分重要的部件，它将电能转化为机械能，是驱动车辆行驶的主要执行机构。本测试平台所配置的是三相异步电机，具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，坚固耐用，运行效率较高的特点。

电机控制器是控制电源与电机之间能量传输的装置，主要负责电动汽车的驱动控制，同时监控各主要子系统的功能和故障，除进行自身的故障诊断外，还需配合整车控制器对全车故障进行安全处理，保证汽车的安全性。

②电机测试系统：包含测试程序开发、显示硬件/软件的选型与开发、信号采集系统的研究与开发。

电机测试模块主要包含信号采集传感器的选型、信号电路设计、信号分析与处理软件的设计，测试系统根据电机性能参数的变化分析电机的性能（空载试验）。

③测试和故障教学功能测试系统：包含测试面板、故障设置与分析装置、故障设置软件等。

平台具有电路原理图的测试面板和主体平台，在测试面板上安装信号检测端子，方便仪器仪表的测量;配备故障设置装置，满足驱动系统低压电路的新能源汽车故障教学。

2  测试平台在汽车实训教学中的改革应用

2.1 测试平台操作流程

2.1.1 测试平台操作流程

①插上测试平台电源线，打开点火开关，将点火开关旋转至ST档，测试平台开始工作;②切换电子换挡器到D档，踩下加速踏板，测试平台电机开展运转，如需加载，需按下加载开关;③如需获取电机相关参数或波形，需启动一体机电脑，打开测试软件;④如需进行实训教学或故障诊断排除，需启动一体机电脑进行故障设置，同时可读取相关故障码，按照故障码进行故障诊断与排除。

2.1.2 电机调试平台测试流程

①一体机启动后，打开“电机专用调试上位机应用程序”;②打开应用程序“电机调试上位机”，即可进入数据主界面菜单;③点击软件左上角“设置”按钮进入设置界面，待测选择“COM3”，然后点击右侧“检查并启动通讯”按钮，设置成功后关闭窗口;④开始运行设备，在软件监测界面可观察到数据变化;⑤界面主要数据显示如图1所示;⑥界面部分数据具体含义如表1所示;⑦波形显示。如需显示波形，需先保持连接成功，在主界面设置曲线参数，每一个通道可选择一个波形参数，设定完成后，点击“确认”，即可进入主界面，查看动态数据相关波形。

2.2 故障设置系统

进入故障设置界面，点击“设置故障”按钮，可以对故障点进行设置或复位。“设置故障”按钮底色会随故障设置状态的改变而改变，底色为绿色代表故障处于复位状态，底色为红色代表故障处于设置状态。

3  故障诊断

测试平台故障设置通过一体机来完成，模拟线路断路。测试平台面板预留测量孔，方便进行故障检测。

測试平台在汽车实训教学过程中，可设置9个断路故障，模拟新能源汽车线路断路，通过读取故障代码，按照代码优先原则进行故障诊断。测试平台故障列表如表2所示。

参考文献：

[1]郭谆钦.机械设计基础[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[2]李春明.汽车电器与电路[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]王大康，韩泽光.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4]李洪庆，徐婷，宁立进.智能网联汽车行业发展现状及趋势[J].摩托车技术，2019（04）.

[5]李琦，关志伟，童敏勇，袁也.职业技术院校汽车智能技术专业校本教材开发研究——以《汽车智能驾驶辅助系统原理检修》为例[J].天津职业技术师范大学学报，2019（01）.

[6]王娜，袁诚坤.以项目化教学改革高职汽车维修专业课程体系的探索与研究[J].课程教育研究，2018（48）.

[7]张俊.我国智能网联汽车产业的发展困境与应对策略[J].智库时代，2018（38）.

[8]傅玳.校企合作开展现代学徒制模式探索——基于德国双元制模式启示[J].中国市场，2018（25）.