電子測量儀(yi)器

概述
新(xīn)能源汽車由(you)于能夠實現(xian)超低排放甚(shen)至零排放的(de)👄要求，因此得(dé)到了國家政(zhèng)府和企業的(de)高度重視，并(bìng)被♈視爲調整(zhěng)交通能源使(shi)用結構和改(gai)善城市大氣(qì)環境質量的(de)有效途🤩徑之(zhī)一。電力驅動(dong)及控制系📐統(tǒng)是新能源汽(qì)車的核心，主(zhu)要包括了：驅(qū)⚽動電機，變頻(pin)器、動力電池(chi)。動力電池、驅(qū)動電機及控(kong)制器的性能(neng)對整個電動(dòng)📞汽車的性能(neng)起到至關重(zhòng)要的作用，如(rú)下圖所示。

新(xīn)能源汽車教(jiāo)學平台系統(tong)采用了與實(shi)際電動汽車(chē)電力驅動及(ji)控制系統類(lèi)似的組成部(bù)分，能夠直觀(guan)、真實地模拟(ni)電動💯汽車的(de)實際組成結(jie)構和運行工(gong)況，并能夠對(dui)整個系統進(jin)行❗測試分析(xī)，能夠滿足在(zài)新能源汽車(che)領域教學和(hé)科㊙️研中的需(xu)求。

 解決問題(tí)
 直接測量變(bian)頻器（電動汽(qi)車功率調節(jie)器）輸入和輸(shū)出，逆變效率(lǜ)測試。
 完善馬(ma)達分析功能(neng)（選件測量扭(niǔ)轉、轉速、頻率(lü)、轉差率⛹🏻‍♀️、馬達(dá)🔞功率）；
 測試汽(qi)車電子CAN總線(xiàn)相關數據；
 模(mó)拟電動汽車(che)主要組成部(bu)件，可進行車(che)載總線評估(gu)；
 針對車載的(de)驅動系統進(jìn)行評估測試(shi)；

産品組成

  高(gāo)精度功率分(fèn)析儀：PA6000
 CAN分析儀(yí)：CANScope-Pro
 CANopen主站卡：USBCAN-2E-P
 BMS系統(tǒng)：ZBMS-100
 電機平台：ZMotor-100

功(gong)能特點
 完整(zheng)的驅動模拟(ni)系統：包括驅(qu)動電機，變頻(pín)器以及制動(dòng)器，集成🔴了高(gāo)性能的扭矩(jǔ)和轉速傳感(gǎn)器；
 基于CAN-bus（CANopen網絡(luò)）的驅動控制(zhi)系統，能夠完(wan)成對驅動系(xi)統的控制🌈和(hé)監測；
 可以集(jí)成基于CAN-bus總線(xian)的BMS系統；
 集成(cheng)高性能的功(gōng)率分析儀PA6000，可(ke)以對整個驅(qū)動系統的評(píng)估測試，滿足(zú)新能源汽車(chē)教學平台在(zai)驅動系統教(jiāo)學和科研中(zhōng)的需要；
o 驅動(dong)系統效率測(ce)試
o 變頻系統(tǒng)性能測試
o 動(dong)力系統性能(neng)測試
o 驅動運(yùn)行工況測試(shi)
 集成高性能(neng)的CAN分析儀CANScope-Pro，可(kě)以對整個CAN-bus網(wang)絡進行分析(xi)📐測✍️試，滿足新(xīn)能源汽車教(jiao)學平台CAN-bus網絡(luò)協議教學科(kē)研需要；
o BMS系統(tong)協議分析，教(jiao)學和研究
o 驅(qu)動控制系統(tǒng)協議分析，教(jiao)學和研究
o 新(xin)能源汽車整(zhěng)車協議分析(xi)，教學和研究(jiu)
o SAE J1939高層協議分(fen)析，教學和研(yán)究
o 并支持CANopen等(deng)其它高層協(xie)議分析，教學(xue)和研究
 提供(gong)有豐富的教(jiao)學和開發資(zi)料，便于教學(xué)和科研🌏應❌用(yong)  設備功能介(jie)紹
1. PA6000高精度功(gong)率分析儀
PA6000高(gāo)精度功率分(fen)析儀可以廣(guǎng)泛應用于節(jie)能和新能‼️源(yuan)領💯域，例如混(hùn)合型電動汽(qi)車、電動汽車(chē)等功率設備(bèi)的開發和性(xìng)能評估。PA6000高精(jing)度功率分析(xi)儀可以對多(duō)相高❗電壓和(hé)大電流進行(háng)精🏃确測量，其(qí)功能特點如(ru)下：
 采用先進(jìn)的測量技術(shù)，支持DC,0.1Hz～1MHz 帶寬，保(bǎo)證了可靠的(de)測量準❗确🈲度(du)，基㊙️本精度：0.02%；
 最(zuì)多可以支持(chí)6相功率輸入(rù)，所有的輸入(rù)通道均電氣(qi)隔🚶‍♀️離，避免各(ge)種應用中的(de)短路；
 同步采(cai)集所有相，精(jing)确測量電壓(ya)、電流和功率(lü)參數；
 提供豐(fēng)富的分析功(gong)能：諧波閃變(bian)分析、頻譜分(fèn)析、采樣波形(xíng)顯🧑🏽‍🤝‍🧑🏻示和矢量(liang)圖；
 超大容量(liàng)存儲（>10G），支持長(zhang)時間的數據(jù)記錄；
 可通過(guo)外部傳感器(qi)測量扭矩和(he)轉速，用于馬(ma)達和驅動應(ying)㊙️用；
 12.1” 彩色液晶(jing)顯示器， 1280*800分辨(biàn)率
 良好的操(cao)作性：提供豐(feng)富、快捷的功(gōng)能按鍵，并支(zhi)持觸摸屏和(he)鼠标鍵盤控(kong)制
 簡單的用(yong)戶界面确保(bǎo)操作簡單、直(zhí)觀；
 标準配置(zhi)和自定義配(pei)置允許用戶(hu)精确設定适(shi)合其應❄️用的(de)相應功能；
 标(biāo)配USB、Ethernet和GPIB三種接(jiē)口，可以快速(su)、方便地連接(jiē)到 PC。
 配備有PC 軟(ruǎn)件，可用來下(xia)載數據、分析(xi)和生成報表(biao)；

采用PA6000功率分(fen)析儀搭建測(cè)試平台可以(yǐ)對電動汽車(che)電力驅動系(xì)💰統進行精确(que)的評估：PA6000功率(lü)分析儀的功(gōng)率測量單元(yuán)可以同時對(dui)電池輸出信(xìn)号、變頻器輸(shu)🐪入輸出信号(hao)進行測量分(fèn)析，同時具有(you)🐇電機測量單(dan)元，可以對驅(qu)動電機的轉(zhuǎn)速、扭矩信号(hào)進🐅行測量。通(tong)過控制系統(tǒng)的配合，PA6000功率(lǜ)分析儀可以(yi)測量電機在(zai)🚶‍♀️不同轉速、不(bú)同轉矩下變(bian)頻器的性能(neng)、電機的🔴加速(su)性能等，從而(er)可以模拟出(chu)🏃‍♀️汽車在高⛹🏻‍♀️速(sù)或大阻力下(xia)整個系統的(de)性能。PA6000可⚽實現(xiàn)如下功能：
 電(dian)源輸出電壓(yā)、輸出電流數(shù)值測量與波(bo)形顯示；
 變頻(pín)器輸入/輸出(chū)電壓值和電(diàn)流值測量與(yu)波形顯示；
 轉(zhuǎn)速和扭矩信(xin)号測量與波(bo)形顯示；
 變頻(pin)器效率測量(liang)；
 變頻器輸出(chū)信号諧波分(fen)析；
 電機效率(lü)測量。
2. CANScope-Pro CAN總線分(fèn)析儀
CANScope-Pro分析儀(yí)是CAN總線開發(fā)與測試的專(zhuan)業工具，集海(hǎi)量存儲示波(bo)器、網絡分析(xī)儀、誤碼率分(fen)析儀、協議分(fen)析儀及可靠(kao)性測試工具(jù)于一身，并把(ba)各種儀器有(you)機的整合和(hé)🐅關連；重新定(ding)義CAN總線的🏃🏻‍♂️開(kāi)發測試方法(fa)，可對CAN網絡通(tong)信正确性、可(kě)靠性、合理性(xìng)進行多角度(dù)全方💞位的評(píng)估；幫助用戶(hù)快速定位故(gù)障節點，解決(jué)CAN總線💃應用的(de)各種🌈問題，是(shi)CAN總線開發⭐測(ce)試的終極工(gōng)具。

CANScope-Pro主要功能(néng)：
 CAN 示波器：捕獲(huo)CAN總線上的信(xìn)号并分析；
 CAN 眼(yǎn)圖：對總線信(xìn)号按位進行(hang)疊加顯示、統(tǒng)計分析；
 CAN 報文(wén)：對捕獲到的(de)CAN幀進行顯示(shì)，提供統計報(bao)表等；
 CAN 波形：将(jiāng)模拟波形轉(zhuǎn)化成二進制(zhi)碼流，并解碼(ma)形成CAN幀；
 網絡(luò)共享：提供遠(yuan)程多人協作(zuò)分析功能；
 CANScopeEx：多(duo)種應用層協(xie)議數據的發(fa)送與解析；支(zhī)持CANopen\J1939\DeviceNet\iCAN等協議。
 自(zi)定義分析：用(yòng)戶可指定協(xie)議規則，實現(xian)儀表顯示、趨(qu)勢圖顯示等(děng)功能。
CANScope-Pro應用在(zài)汽車電子網(wang)絡或者工業(yè)自動化網絡(luò)中如下圖所(suǒ)示。

CANScope-Pro可以對電(diàn)動車的整車(che)CAN-bus網絡進行測(cè)試和分析，對(dui)整車CAN-bus網絡性(xing)能進行評估(gu)。也可以借助(zhù)于CANScope-Pro的完成電(diàn)動車整車CAN-bus網(wang)絡協議的🐪制(zhi)定、研究等教(jiao)學和科研任(rèn)務。
3. 電池管理(lǐ)ZBMS-100 BMS系統ZBMS-100（以下簡(jian)稱爲系統）主(zhu)要用于電動(dòng)車🏃‍♂️動力系統(tong)主要部件電(dian)池組的電池(chi)電壓、表面溫(wen)度和電☁️池組(zǔ)總電壓、總電(dian)流的監測。系(xì)統由監控系(xì)統主節點（以(yi)下簡稱主節(jie)點）、電池檢測(ce)子節點（以下(xià)簡稱子節點(diǎn)）、LCD診斷儀和CAN總(zong)線網絡組成(cheng)。采集到的電(dian)容🔴電壓、電流(liu)、溫度等數據(jù)通👄過符合SAEJ1939協(xié)議的CAN總線與(yu)整✊車儀表系(xi)統連💰接。 系統(tǒng)特性如下：

  主(zhu)節點同時支(zhi)持SAEJ1939、iCAN網絡協議(yì)接口；
 可同時(shí)檢測18個電池(chí)單體電壓，每(měi)個電池電壓(yā)0~5V；
 可同時檢測(cè)每組電池的(de)表面溫度，檢(jian)測範圍0~100℃，誤差(chà)<1℃；
 主節點具有(you)電壓傳感器(qi)接口，輸入電(diàn)壓±5V，可連接電(diàn)壓傳感器用(yong)于電池組總(zong)電壓測量；
 主(zhu)節點具有電(diàn)流傳感器接(jiē)口，輸入電流(liu)0~120mA，可連接電流(liú)傳感器用于(yú)電池組總電(diàn)流測量；
 主節(jiē)點具有4路繼(jì)電器輸出接(jiē)口，可用于控(kòng)制外部🌈風機(jī)或🐇指示燈；
 LCD診(zhen)斷儀可以顯(xiǎn)示系統所有(you)電壓、電流、溫(wēn)度參數，并輸(shu)入報警上下(xia)限；
 系統供電(diàn)：DC24V@2A；
 工作溫度：-20~+85℃。
4. 電(diàn)機平台ZMotor-100 電機(jī)平台ZMotor-100主要包(bāo)括：動力電池(chí)，智能充電機(ji)，變頻器，扭矩(jǔ)傳感器，制動(dong)器，CANopen主站卡USBCAN-E-P，NDAM數(shù)據采集模塊(kuài)（NDAM-9020、NDAM-7404、NDAM-4400和NDAM-6608）。 CANopen主站👄卡USBCAN-E-P，NDAM系(xi)📐列數💁據采集(jí)模塊組成電(dian)機平台的控(kòng)制系統，能夠(gou)通過CANopen總線對(dui)整個電機平(píng)台進行控制(zhì)，調整電機平(píng)台的運行參(can)數。 1) 電機部分(fen)組成 電機部(bù)分組成包括(kuò)了：動力電🏃‍♀️池(chi)，智能充電機(ji)，變頻器，扭矩(jǔ)傳感器，制動(dong)器。通過電源(yuan)和變頻器控(kòng)制電機運行(háng)，通過制動器(qi)可以調節🌈電(dian)機的負♍載大(da)小，扭矩傳感(gan)器可以對電(dian)機運🥵轉時的(de)扭矩和轉速(su)進行測量。 動(dòng)力電池參數(shù)：
 高性能锂動(dong)力電池；
 标稱(cheng)電壓48V
 标稱容(rong)量60Ah；
 最大放電(dian)電流2C；
 推薦充(chong)電電流20A；
 充電(dian)限制電壓54V；
 放(fàng)電限制電壓(ya)37.5V；
 工作溫度：充(chōng)電0℃~45℃，放電-20℃~45℃；
 存儲(chu)溫度：短期（1個(ge)月）-20℃~45℃，長期（1年）-20℃~20℃；
 存(cún)儲濕度：＜70% 智能(néng)充電機功能(néng)特點：
 根據锂(lǐ)電池特性設(she)計充電曲線(xian)，提高電池安(ān)全性和延長(zhǎng)電池壽命；
 保(bao)護功能齊全(quan)：過壓，過流、反(fǎn)接、短路、過溫(wen)；
 防護等級高(gao)：防水防塵性(xìng)能好；
 智能程(chéng)度高：有遠近(jìn)控轉換模式(shì)，方便調試及(ji)應急充電；
 CAN通(tōng)訊，可根據BMS指(zhǐ)令進行充電(diàn)；
 充電電壓：30V~54.7V；
 最(zui)大充電電流(liu)：30A
 輸入功率因(yīn)數高： ≥98%；
 整機效(xiao)率高： ≥93%；

 工作溫(wen)度範圍寬： -30℃ ～ 75℃。 變(bian)頻器功能特(tè)點：
 額定輸入(rù)電壓48V；
 連續電(diàn)流85A；
 峰值電流(liú)250A；
 内置保護功(gong)能，輸出過流(liú)，過電壓，電池(chí)電壓過低，溫(wēn)度過高等保(bǎo)護；
 采用CAN總線(xiàn)通信；
 控制策(cè)略：矢量控制(zhì)。 電機功能特(tè)點：
 電機輸出(chū)功率3KW；
 電機輸(shū)出轉矩15N.m；
 電機(jī)額定轉速1500rpm； 扭(niu)矩傳感器功(gōng)能特點：
 扭矩(ju)測量範圍：0~50N.m；
 轉(zhuǎn)速測量範圍(wei)：0~6000rpm；
 測量精度0.5%FS；
 過(guo)載能力：150%FS；
 扭矩(ju)信号的提取(qǔ)方式爲應變(biàn)電測技術，動(dong)态響應快👨‍❤️‍👨。 制(zhì)動器功能特(te)點：
 轉矩：1~50N.m；
 轉速(sù)：0~3000rpm；
 連續運行功(gōng)率3KW；
 水冷連續(xu)運行功率6KW；
 轉(zhuan)子爲空心鼓(gu)形轉子，慣性(xìng)小，承受離心(xin)力大；
 力矩産(chan)生是由磁粉(fěn)鏈的拉力形(xíng)成，力矩變化(hua)具有緩沖性(xing)；
 靜态轉矩力(li)矩平滑，沒有(you)齒槽波動轉(zhuan)矩，無剩磁轉(zhuan)矩💞；
 無摩擦結(jie)構，使用壽命(ming)長；
 操作方便(biàn)，隻需調節勵(lì)磁電流即可(ke)改變力矩大(da)小🏃🏻。
2) CANopen主站卡USBCAN-E-P
USBCAN-E-P是(shi)集成1路隔離(li)CAN通道，支持CANopen主(zhu)站協議的USB-CAN接(jiē)口卡。該設備(bèi)遵✨循CANopen規範DS301，具(jù)有USN2.0全速接口(kou)，支持32個從站(zhan)，128個RPDO和512個TPDO。在新(xin)能🈚源汽車教(jiāo)學平台系統(tǒng)中USBCAN-E-P通過發送(sòng)RPDO控制變頻器(qì)啓停和輸出(chu)不同頻率；通(tong)過💚發送RPDO控制(zhi)NDAM-4400輸出電壓信(xin)号控制💚制動(dong)器的轉矩；通(tōng)過接受NDAM-9020發送(sòng)🛀的TPDO測量轉💯速(sù)、扭矩信号和(hé)溫度信号。 USBCAN-E-P功(gong)能特點：
 遵照(zhao)CANopen 規範DS301 V4.02和DS303-3進行(háng)設計；
 支持PDO、SDO、緊(jin)急報文發送(sòng)；

  支持所有NMT網(wang)絡管理功能(neng)；
 支持所有PDO通(tōng)訊類型，并可(kě)實現對每個(gè)PDO 的監控；
 主站(zhàn)卡硬件自動(dòng)存儲緊急報(bào)文；
 一路電氣(qi)完全隔離的(de)CAN通道；
 支持5Kbps ~ 1Mbps之(zhī)間的标準波(bo)特率；
 ESD（靜電放(fang)電）保護：IEC 61000-4-2 Level 3；
 CAN通信(xin)接口支持2KV、5/100Hz群(qún)脈沖保護；
 CAN通(tong)信接口支持(chi)2KV、5/100Hz浪湧保護；
 内(nèi)置120歐姆終端(duan)電阻，可通過(guò)跳線選擇；
 2500Vrms電(dian)氣隔離保護(hu)；
 工業級環境(jing)溫度：-20℃ ~ +85℃ ；
3) NDAM系列模(mó)塊 NDAM是新一代(dài)基于網絡通(tōng)訊的刀片式(shì)數據⭕采集控(kong)制系統。采用(yòng)積木化結構(gou)，簡單、靈活，通(tōng)訊模塊和各(gè)種數據采集(jí)控制模塊自(zì)由組合，應對(dui)各種現場應(yīng)用。NDAM系統💚可通(tong)過RS-485/RS-422/RS-232、以太網或(huò)CAN-bus等通訊方式(shì)實現對現場(chǎng)各種傳感器(qì)的數據采集(ji)和設備的遠(yuan)程控制。 在新(xīn)能源汽車教(jiao)學平台系統(tǒng)中，采用NDAM-9020作爲(wei)通信模塊，該(gāi)模塊以CANopen協議(yi)作爲通信協(xie)議；采用NDAM-7404計數(shù)測頻模塊采(cǎi)集扭矩和轉(zhuan)速信号；采用(yong)NDAM-9020作爲通信模(mo)塊，該模塊以(yi)CANopen協議作爲通(tong)信協議；采用(yong)NDAM-7404計數測頻模(mó)塊采集扭矩(jǔ)和轉速信号(hao)；采用NDAM-4400模拟量(liàng)輸出模塊控(kong)制制💁動器；采(cǎi)用NDAM-6608熱電偶采(cǎi)集模塊測量(liàng)電機和制動(dong)器的溫度。

 NDAM系(xi)列模塊功能(neng)特點：
 32位ARM處理(li)器；
 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)；
 ESD保護；
 支持遠(yuan)程升級；
 工作(zuò)溫度範圍：-20℃～+85℃；
 工(gong)業級塑料外(wài)殼，标準DIN導軌(gui)安裝。  NDAM-7404功能特(te)點
 輸入路數(shù)：2路隔離輸入(ru)和2路非隔離(lí)輸入；
 最大計(jì)數值：32bits；
 可編程(cheng)數字濾波：1~65535us；
 輸(shu)入信号頻率(lü)：非隔離通道(dào)：<100kHz；隔離通道：<1MHz；

   2路(lù)非隔離輸入(rù)電壓：可編程(chéng)門檻電壓；
 可(kě)選擇門控輸(shū)入模式，對測(cè)量值進行捕(bu)獲；
 具有匹配(pèi)超限功能，匹(pi)配超限值獨(du)立配置。  NDAM-4400功能(néng)特點：
 4通道模(mo)拟量輸出；
 12位(wei)雙緩沖D/A轉換(huan)器；
 電壓輸出(chū)：0~10V；
 電流輸出：0~20mA/4~20mA ；
 輸(shu)出精度：±0.5% FSR；
 隔離(lí)耐壓：2500VDC。  NDAM-6608功能特(te)點
 6路差分熱(rè)電偶隔離輸(shu)入通道；
 8種型(xíng)号标準熱電(dian)偶支持；
 24位高(gao)精度ADC；
 8路隔離(lí)數字量輸出(chū)通道；
 狀态報(bao)警輸出；
 隔離(lí)耐壓：3000 VDC。  NDAM-9020功能特(te)點
 遵照CANopen 規範(fàn)DS301 V4.02和DS303-3進行設計(jì)；
 支持PDO、SDO、緊急報(bào)文發送；
 支持(chí)所有NMT網絡管(guǎn)理功能；
 支持(chí)MiniUSB接口配置設(she)備；
 CAN通道電氣(qì)隔離。