設備技術(shù)指標

（1）工作電源：單相三線 AC 220V±10% 50Hz。

（2）溫度：－10～40℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）

（3）外形尺寸：長×寬×高=1400×700×1500mm（可根據(jù)實際要求定做）

（4）整機功耗：≤800V.A

（5）安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國標標準。

實訓裝置由實訓臺、電源控制屏、實訓模塊等組成。

（一）電源控制屏

控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋼質(zhì)面板，為實訓提供交直流電源、信號源和測量儀表等，具體功能如下：

1.交流電源

(1) 高壓交流電源：四路AC220V電源接口，可為外配儀器設備提供工作電源。

(2) 低壓交流電源：分3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V七檔可調(diào)，輸出端具有短路保護功能，同時還提供帶中心抽頭雙17V交流電源。

2.直流電源

(1)可調(diào)直流電源：1路0.0V～30V/2A連續(xù)可調(diào)，具有截止型短路軟保護和自動恢復功能，設有三位半數(shù)顯指示。

(2)固定直流電源：+12V/3A、+5V/5A固定輸出。

3.測量儀表

1）數(shù)字直流電流表:測量范圍：0～2000mA，三位半數(shù)顯。

2）數(shù)字直流電壓表:測量范圍：0～30V，三位半數(shù)顯。

4.信號發(fā)生器模塊：

（1）工作電壓:3.3~30V;

（2）頻率范圍:1Hz~150KHz;

（3）頻率精度:在每個范圍上的精度是2%左右;

（4）信號負載能力:輸出電流可在5~30ma左右;

（5）輸出幅度:PWM幅值與供電電壓相等;

（6）環(huán)境溫度:L-20~+70"C.

（7）用作方波信號發(fā)生器，產(chǎn)生方波信號供實驗開發(fā)使用;

（8）用來產(chǎn)生控制電機驅(qū)動器的方波信號;

（9）產(chǎn)生可調(diào)脈沖，可供MCU使用;

（10）產(chǎn)生可調(diào)脈沖，控制相關(guān)電路(PWM調(diào)光調(diào)速等應用)。

6.直流無刷電機及驅(qū)動控制單元（采用模塊化設計，裝在透明實訓盒內(nèi)）

新能源汽車電工電子基礎(chǔ)實驗模塊配置

汽車電工電子基礎(chǔ)實訓模塊由透明封閉元件盒及PCB板構(gòu)成。元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，具有示教功能，使用者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；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符號線路清晰、元件更換容易。元件盒面板尺寸58mm*58mm，尺寸58mm*124mm，124mm*146mm三種規(guī)格。

(1)透明電阻模塊 3塊

安裝多種電阻，元件引腳2mm端子引出。

(2)透明電位計模塊1塊

安裝多種精密可調(diào)電位器，元件引腳2mm端子引出。

(3)透明可變電阻器模塊1塊

安裝多種可變電阻器，元件引腳2mm端子引出。

(4)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2mm端子引出。

(5)保險模塊2塊

安裝有多種多種類型保險，如汽車保險，普通保險管，可恢復保險等器件，元件引腳2mm端子引出 。

(6)DPDT開關(guān)模塊1塊

安裝有多個DPDT類開關(guān)器件，元件引腳2mm端子引出。

(7)SPST開關(guān)模塊2塊

安裝有多個SPST類開關(guān)器件，元件引腳2mm端子引出。

(8)IS05針繼電器模塊1塊

安裝多個5針繼電器，元件引腳2mm端子引出。

(9)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。

(10).閃光燈模塊 1塊

安裝汽車閃光繼電器等器件，元件引腳2mm端子引出。

（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2mm端子引出，可進行波形測試或接發(fā)光二極管等器件更直觀觀察輸出信號變化。

（12）自感現(xiàn)象、互感現(xiàn)象演示1塊

（13）多路故障報警電路1塊

用于多路故障報警線路工作原理分析，講解邏輯代數(shù)、邏輯電路，與非門集成線路的內(nèi)部組成、工作原理。

（14）歐姆定律特性實訓板1塊

采用歐姆電路特性研發(fā)，輸入電源采用DC12V，電路由正極串連一個水泥電阻和一個可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)水泥電阻的工作電流，面板含絲印電路圖，配備電流測量≥2mm端子，電壓測量≥2mm端子，電源輸入≥2mm端子。

（15）MOSFET場效應管原理實訓板

實訓板內(nèi)置200V/16A大功率場效應管，具有G極電壓調(diào)節(jié)電路，預留≥2mm銅質(zhì)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。

（16）IGBT功率管特性實訓板

實訓板內(nèi)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，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(diào)電阻調(diào)節(jié)柵極電壓，可調(diào)節(jié)使IGBT進入導通和截止狀態(tài)。

（17）超級電容充放電原理實訓板

實訓板面板打印電路工作原理圖。具有≥2mm外接電流表端子用于測量超級電容的電流。具有≥2mm外接電壓表端子用于測量超級電容的電壓；

充電：開關(guān)投切到充電檔，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(guān)切換到放電檔，超級電容通過調(diào)速電路給電動機供電。電動機運轉(zhuǎn)。可用外接電壓表和電流表測量超級電容的電壓和放電電流；

（18）汽車電磁閥實訓板

實訓板內(nèi)置大功率驅(qū)動電路和續(xù)流保護電路驅(qū)動噴油嘴電磁閥工作。引出≥2mm端子作為控制信號輸入端，可兼容3~12V伏PWM信號輸入。

（19）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2mm端子引出。

（20）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2mm端子引出

（21）霍爾效應傳感器模塊1塊

通過調(diào)節(jié)電機速度，輸出脈沖信號，信號引腳2mm端子引出，可進行波形測試或接發(fā)光二極管等器件更直觀觀察輸出信號變化。

（22）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。

（23）三相交流發(fā)電機模塊1塊

通過轉(zhuǎn)動三相發(fā)電機電機，輸出電壓信號，信號引腳2mm端子引出，可進行波形測試或接發(fā)光二極管等器件更直觀觀察輸出信號變化。

（24）DC/DC升壓模塊1塊

接入低電壓信號轉(zhuǎn)化成高電壓信號，信號引腳2mm端子引出，可直觀觀察輸出現(xiàn)象變化。

（25）DC/DC降壓模塊 1塊

實訓板內(nèi)置3.3V線性穩(wěn)壓模塊，5伏線性穩(wěn)壓模塊，面板含白色絲印電路圖。配備電源輸入輸出≥2mm銅質(zhì)端子。

(26）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)電機模塊模塊可對其電壓進行整流濾波輸出，元件引腳2mm端子引出。

(27）空調(diào)電子扇控制模塊1塊

提供MOSFET，PWM信號驅(qū)動與功放電路，汽車空調(diào)電子扇，引腳2mm端子引出。

（28）ECU電源供電原理實訓板

實訓板面板打印電路工作原理，具有整流模塊，π型濾波模塊，穩(wěn)壓模塊，通過2mm銅質(zhì)端子引出整流后電壓，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。

（29）PTC加熱溫度控制實訓板

PTC元件采用12V/75度PTC元件，緊貼一個數(shù)字溫度傳感器實時測量其溫度。使用一個加熱開關(guān)控制PTC元件的工作，實訓板內(nèi)置微處理器實時測量PTC元件的工作溫度并計算等效電阻，以數(shù)碼管顯示出來。

（30）NTC測溫控制實訓板

實訓板內(nèi)置一個NTC熱敏電阻帶上拉電阻構(gòu)成溫度測量電路，內(nèi)置一個三極管帶金膜電阻構(gòu)成加熱電路，內(nèi)置一個三極管驅(qū)動直流電機作為風機電路；

（31）多路故障報警電路1塊

用于多路故障報警線路工作原理分析，講解邏輯代數(shù)、邏輯電路，與非門集成線路的內(nèi)部組成、工作原理。

可完成實驗項目:

(1)電阻認知及串并聯(lián)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(guān)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(guān)的認識與測量

(8)自感現(xiàn)象、互感現(xiàn)象演示與應用；

(9)邏輯代數(shù)、邏輯電路，與非門集成線路的內(nèi)部組成、工作原理。

(10)AC/DC原理

(11)DC-DC升壓模塊實訓

(12)DC-DC降壓模塊實訓

(13)汽車單/雙燈絲燈泡的認知

(14)測速傳感器的認知與應用

(15)18650鋰電池模塊

(16)MOSFET場效應管原理實訓

(17)IGBT功率管特性實訓

(18)超級電容充放電原理實訓

(19)汽車電磁閥驅(qū)動實訓

(20)三相永磁無刷電機驅(qū)動實訓

(21)ECU電源供電原理實訓

(22)PTC加熱溫度控制實訓

(23)NTC加熱溫度控制實訓

(24)PWM脈沖寬度調(diào)制模塊應用

(25)音響功放電路實訓

一、技術(shù)認知的立體化升級

實訓平臺通過"物理實體+數(shù)字孿生"的混合架構(gòu)，實現(xiàn)技術(shù)認知的沉浸式突破：

復雜系統(tǒng)的解構(gòu)與重構(gòu)

在傳統(tǒng)電機學教學中，矢量控制原理往往停留在公式推導層面。而實訓平臺搭載的永磁同步電機對拖系統(tǒng)，可動態(tài)展示磁場定向過程。某高校教學案例顯示，學生通過調(diào)整電流環(huán)參數(shù)觀察轉(zhuǎn)矩響應曲線，對磁場耦合效應的理解深度提升85%，參數(shù)優(yōu)化效率提高60%。

動態(tài)過程的時空延展

車載充電機的軟開關(guān)技術(shù)教學，傳統(tǒng)實驗受限于示波器帶寬難以捕捉高頻波形。實訓平臺配備的200MHz數(shù)字示波器與虛擬儀器系統(tǒng)，可完整記錄ZVS/ZCS切換過程。某教學實驗顯示，學生通過波形對比分析，對諧振原理的掌握程度從62%提升至91%。

多維耦合的系統(tǒng)思維

整車能量流管理系統(tǒng)實訓，通過硬件在環(huán)（HIL）平臺模擬NEDC工況。學生需綜合考慮電池SOC、電機效率、附件功耗等參數(shù)，某團隊開發(fā)的動態(tài)閾值控制策略，使系統(tǒng)能效提升18%，方案創(chuàng)新度達行業(yè)預研水平。

二、工程能力的場景化鍛造

實訓平臺構(gòu)建的"真實工況-虛擬調(diào)試-物理驗證"閉環(huán)，實現(xiàn)工程能力的螺旋式提升：

極限工況的安全復現(xiàn)

動力電池針刺實驗存在熱失控風險，而實訓平臺的熱濫用模擬系統(tǒng)，可精確復現(xiàn)過充/短路/撞擊等12種故障場景。某教學案例顯示，學生通過虛擬實驗設計的保護策略，響應速度比傳統(tǒng)方案提升40%，且零安全隱患。

硬件設計的快速迭代

車載DC-DC變換器開發(fā)實訓中，學生基于Altium Designer完成PCB設計后，通過Multisim進行信號完整性仿真。某團隊通過優(yōu)化布線方案，使EMI干擾降低25dB，開發(fā)周期從4周縮短至10天。

故障診斷的沉浸式訓練

基于虛擬儀器的故障注入系統(tǒng)，可模擬"CAN總線短路""IGBT開路"等30+種典型故障。某教學實驗顯示，經(jīng)過實訓的學生在實車故障排除測評中，平均耗時從28分鐘降至12分鐘，診斷準確率提高75%。