汽車學(xué)院教案承擔(dān)課程的教學(xué)單位承擔(dān)課程的教研室授 課 對 象課 程 名 稱授 課 教 師編 制 時 間

2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目一新能源汽車基本構(gòu)造認知任務(wù)新能源汽車基本構(gòu)造認知授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車的主要部件和工作原理。2.能夠熟悉新能源汽車的駕駛、充電、維護等基本技能。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.熟悉純電動汽車的概念、基本組成、基本工作原理。2.混合動力汽車的概念及分類。3.插電-并聯(lián)式混合動力汽車工作過程。難點：1.插電-并聯(lián)式混合動力汽車工作過程。2.燃料電池汽車的概念、組成、基本工作原理。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入新能源汽車作為綠色、環(huán)保、節(jié)能的交通工具，受到了越來越多的關(guān)注和推廣。在我國，新能源汽車產(chǎn)業(yè)也得到了國家及地方政府的大力支持，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；娘w躍式發(fā)展。因此，了解新能源汽車的基本構(gòu)造和工作原理，對于我們認識和使用新能源汽車，推動綠色出行，具有重要的現(xiàn)實意義。一、知識準備純電動汽車基本構(gòu)造認知1.純電動汽車的概念和基本組成（1）概念以車載電源為動力，用電動機驅(qū)動車輛行駛，符合道路安全、安全法規(guī)各項要求的車輛。（2）基本組成常見純電動汽車的基本組成如圖1-1-1所示。主要由電源系統(tǒng)、驅(qū)動電機系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)四大部分組成。這些部分相互協(xié)作，共同實現(xiàn)純電動汽車的高效、穩(wěn)定運行。2.純電動汽車的基本工作原理純電動汽車的基本工作原理是通過電力驅(qū)動，實現(xiàn)無污染、低噪聲的出行。首先，動力蓄電池組為整個車輛提供電力，儲存并釋放能量，以驅(qū)動汽車前行。動力蓄電池的類型與性能直接決定了電動汽車的續(xù)駛里程與充電速度。其次，整車控制系統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)功能負責(zé)調(diào)節(jié)動力蓄電池輸出的電流大小，確保電流穩(wěn)定且安全地流向電動機。然后，電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動車輛前進。電動機的性能直接決定了汽車的動力性與加速性能。整車控制系統(tǒng)如同汽車的“大腦”，負責(zé)協(xié)調(diào)動力蓄電池、電流調(diào)節(jié)與電動機之間的工作，確保它們能夠高效、協(xié)同地工作，以實現(xiàn)汽車的平穩(wěn)運行與安全行駛。3.純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置形式驅(qū)動系統(tǒng)布置形式通常有三種布置形式，分別是替代內(nèi)燃機布置、電機減速機構(gòu)集成布置、輪轂電機布置。4.純電動汽車的特點二、插電式混合動力汽車基本構(gòu)造認知1.混合動力汽車的概念及分類2.插電-并聯(lián)式混合動力汽車的結(jié)構(gòu)及特點（1）結(jié)構(gòu)概述插電-并聯(lián)式混合動力汽車（Plug-inParallelHybridElectricVehicle,PHEV）是一種結(jié)合了傳統(tǒng)燃油發(fā)動機和電動機的汽車，它通過插電充電和燃油兩種方式為車輛提供動力。該車型的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙地將電動機、電池組、發(fā)動機、變速器和控制系統(tǒng)等集成于一體，以實現(xiàn)最佳的動力性能和能效。插電-并聯(lián)式混合動力汽車的主要結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機、電動機、電池組、動力控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和車輛底盤等部分。其中，發(fā)動機和電動機并聯(lián)連接，可以獨立工作，也可以協(xié)同工作，根據(jù)駕駛需求和車輛狀態(tài)，自動切換或混合使用兩種動力源。如圖1-1-7所示。圖1-1-7插電-并聯(lián)混合動力汽車結(jié)構(gòu)形式（2）動力驅(qū)動系統(tǒng)插電-并聯(lián)式混合動力汽車的動力驅(qū)動系統(tǒng)由發(fā)動機、電動機、電池組、變速器和動力控制系統(tǒng)等組成。（3）工作過程以比亞迪秦為例，工作模式分為純電模式和混動模式。EV純電模式：純電動工作模式下，動力蓄電池提供電能，供電機驅(qū)動車輛，可以滿足各種工況行駛，如起步、倒車、怠速、急加速、勻速行駛等。HEV穩(wěn)定發(fā)電模式：當電量不足時，系統(tǒng)從EV模式自行切換到HEV模式，使用發(fā)動機驅(qū)動，在車輛以較穩(wěn)定的速度行駛時，發(fā)動機輸出的一部分轉(zhuǎn)矩會驅(qū)動電機進行發(fā)電，對動力蓄電池進行充電。HEV混動模式：當從EV模式切換到HEV模式后，車輛由發(fā)動機和電機共同驅(qū)動，實現(xiàn)了最佳的動力性，但仍能保證混合動力系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟性。能量回收充電模式：在車輛減速時，電機并將車輛需要降低的動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在動力蓄電池內(nèi)。三、燃料電池汽車基本構(gòu)造認知1.燃料電池汽車的概念及組成（1）概念燃料電池汽車（FuelCellElectricVehicle，F(xiàn)CEV）是一種使用燃料電池作為主要動力源，通過氫氣與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，從而驅(qū)動汽車行駛的新能源汽車。其最大特點在于高效、環(huán)保，且燃料來源廣泛，具有廣闊的發(fā)展前景。（2）組成燃料電池汽車主要由氫瓶、燃料電池系統(tǒng)、驅(qū)動電機、冷卻系統(tǒng)、輔助電池等部分組成，其中燃料電池系統(tǒng)又由2.燃料電池汽車的基本工作原理燃料電池汽車的核心在于其燃料電池系統(tǒng)。燃料電池由陽極、陰極和電解質(zhì)組成，它的主要功能是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。在燃料電池內(nèi)部，氫氣在陽極被氧化成氫離子和電子，而氧氣在陰極與氫離子和電子結(jié)合，生成水并釋放熱量。這一過程中產(chǎn)生的電子形成電流，為汽車提供動力。常見的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC），氫氣經(jīng)過陰極，氧氣經(jīng)過陽極，在電解質(zhì)膜中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。3.燃料電池的優(yōu)點和缺點四、討論1.新能源汽車與傳統(tǒng)汽車有哪些相同和不同之處？2.請認真思考，未來純電動汽車是否會代替?zhèn)鹘y(tǒng)人燃油汽車？談?wù)勀愕目捶āＮ?、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。

2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目2動力蓄電池及管理系統(tǒng)認知任務(wù)2-1動力蓄電池認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.了解動力蓄電池的作用、分類。2.掌握動力蓄電池的性能指標及要求。2.掌握常用動力蓄電池的結(jié)構(gòu)及原理。3.熟悉動力蓄電池的認知與拆裝。教學(xué)重點與難點重點：1.了解動力蓄電池的分類。2.能夠簡述各種電池的工作原理。難點：1.鋰離子電池與燃料電池的本質(zhì)區(qū)別2.動力蓄電池組件的層級關(guān)系教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入某款純電動汽車行駛約50000公里之后，車主到店反映車輛出現(xiàn)動力受限故障，無法正常行駛。經(jīng)反復(fù)試車，維修技術(shù)主管判定需要拆卸動力蓄電池模塊并進行檢測。假如你是該維修技師，你能完成這個任務(wù)嗎？一、知識準備一、動力蓄電池的作用動力蓄電池用于存儲電能，能夠?qū)崿F(xiàn)電池的循環(huán)充放電，作為電動汽車（包括純電動和混合動力汽車等）動力使用。動力蓄電池在新能源汽車上安裝的位置有環(huán)境要求、安全要求以及便于拆裝等要求。目前大多數(shù)的電動汽車動力蓄電池安裝在車輛底部的前、后橋及兩側(cè)縱梁之間。如圖2-1-1所示為純電動汽車動力蓄電池安裝位置。混合動力電動汽車的動力蓄電池體積較小，可安裝在行李艙和后排座位的下方或之間，如圖2-1-2是豐田混合動力汽車動力蓄電池安裝位置。圖2-1-1純電動汽車動力蓄電池安裝位置圖2-1-2混合動力汽車動力蓄電池位置二、動力蓄電池的分類新能源汽車使用的動力蓄電池可以分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類。1.化學(xué)電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。其主要部分是電解質(zhì)溶液、浸在溶液中的正負電極和連接電極的導(dǎo)線?；瘜W(xué)電池按工作性質(zhì)分為原電池、蓄電池、燃料電池和儲備電池。2.物理電池物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，如太陽能電池、超級電容器、飛輪電池等。3.生物電池將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。生物質(zhì)蘊涵的能量絕大部分來自于太陽能，是綠色植物和光合細菌通過光合作用轉(zhuǎn)化而來的。三、常用動力蓄電池類型早期電動車上應(yīng)用廣泛的電池是鉛酸蓄電池，其應(yīng)用歷史最長、技術(shù)最嫻熟，生產(chǎn)成本低，但隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量低，充電速度較慢，壽命較短，已逐漸被其他類型的蓄電池所取代，而且采用鉛酸蓄電池的低速電動車也不在新能源汽車之列。鎳氫電池發(fā)展較早，在日系混動車上居多，目前在新能源汽車上處于淘汰的邊緣。本文著重介紹在新能源汽車上應(yīng)用最多的鋰離子蓄電池，以及對未來新能源行業(yè)影響較大的燃料電池。1.鋰離子蓄電池鋰離子蓄電池(LithiumBattery)是指正極材料含鋰(金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物)，負極材料采用石墨，使用非水電解質(zhì)溶液的電池。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池，是現(xiàn)代高性能電池的代表。純電動汽車動力蓄電池主要采用鋰離子蓄電池，包括磷酸鐵鋰離子蓄電池(LiFePO4)、鈷酸鋰離子蓄電池(LiCoO2)、錳酸鋰離子蓄電池(LiMn204)以及三元鋰離子蓄電池[Li(NiCoMn)02]。（1）鋰離子蓄電池的優(yōu)點以最常見的磷酸鐵鋰為例，鋰離子蓄電池的優(yōu)點如下:=1\*GB3①單體蓄電池工作電壓高達3.7V，電壓是鎳氫電池的3倍，是鉛酸蓄電池的近2倍。=2\*GB3②質(zhì)量輕，比能量大，高達150W·h/kg,是鎳氫電池的2倍，是鉛酸蓄電池的4倍。=3\*GB3③循環(huán)壽命長，循環(huán)次數(shù)可達2000次以上，壽命約為鉛酸蓄電池的2～3倍。=4\*GB3④自放電率低，每月不到5%。=5\*GB3⑤允許工作溫度范圍寬，低溫性能好，鋰離子電池可在-20～55°C之間工作。=6\*GB3⑥無記憶效應(yīng)，所以每次充電前不必像鎳鎘電池那樣需要放電。=7\*GB3⑦無污染，鋰離子蓄電池中不存在有毒物質(zhì)，因此，被稱為“綠色電池”。（2）鋰離子蓄電池的缺點=1\*GB3①成本高。主要是正極材料LiCoO2的價格高，但按單位瓦時的價格來計算，已低于鎳氫電池，與鎳鎘電池持平，但高于鉛酸蓄電池。=2\*GB3②機械損壞可能導(dǎo)致電池短路。=3\*GB3③電池既不允許過度充電，也不允許過度放電，必須有特殊的保護電路，以防止過充。2.燃料電池燃料電池是一種把氫氧化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的電化學(xué)裝置。在燃料電池內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與水的電解過程剛好相反。電解是通過施加電流將水分解成氫和氧的過程，在電解時需要消耗能量。它從外表上看有正負極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。如圖2-1-3所示，是燃料電池外形圖及化學(xué)反應(yīng)過程圖。圖2-1-3所示是燃料電池外形圖及化學(xué)反應(yīng)過程圖（1）燃料電池的特點①能量轉(zhuǎn)化效率高。它直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。燃料電池系統(tǒng)燃料的轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率在30%～40%。②安裝地點靈活。燃料電池電站占地面積小，建設(shè)周期短，電站功率可根據(jù)需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨立電站非常合。③負荷響應(yīng)快，運行質(zhì)量高。燃料電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從最低功率變換到額定功率。（2）燃料電池的類型燃料電池的類型如表2-1-1所示。表2-1-1燃料電池的類型簡稱燃料電池類型電解質(zhì)工作溫度（℃）電化學(xué)效率燃料、氧化劑功率輸出AFC堿性燃料電池氫氧化鉀溶液室溫-9060%-70%氫氣、氧氣300W-5kWPEMFC質(zhì)子交換膜燃料電池質(zhì)子交換膜室溫-8040%-60%氫氣、氧氣（或空氣）1kWPAFC磷酸燃料電池磷酸160-22055%天然氣、沼氣、過氧化氫、空氣200kWMCFC熔融碳酸鹽燃料電池堿金屬碳酸鹽熔融混合物620-66065%天然氣、沼氣、煤氣、過氧化氫、空氣2MW-10MWSOFC固體氧化物燃料電池氧離子導(dǎo)電陶瓷800-100060%-65%天然氣、沼氣、煤氣、過氧化氫、空氣100kW燃料電池的類型很多，從目前發(fā)展情況看，PEMFC是技術(shù)最成熟的電動車動力源，PEMFC電動汽車被業(yè)內(nèi)公認為是電動汽車的未來發(fā)展方向。PEMFC燃料電池必須用氫作為能源，可以是直接存儲在車輛上的氫，或者是由另一種燃料生成氫。四、動力蓄電池的結(jié)構(gòu)單體鋰離子電池的電壓并不足以支持整車的高壓組件工作，因此有必要將多個單體蓄電池串、復(fù)聯(lián)組成，這樣用于提高整個動力蓄電池組的容量和輸出電壓。1.電池的串聯(lián)、并聯(lián)和復(fù)聯(lián)1）電池的串聯(lián)：電池串聯(lián)的目的是增加電池的電壓。2）電池的并聯(lián)：電池并聯(lián)的目的是增加電池的容量（電流）。3）電池的復(fù)聯(lián)：電池復(fù)聯(lián)即同時采用串聯(lián)和并聯(lián)的方式，可同時增加電池的電壓和容量。2.動力蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的名稱1）單體蓄電池：將化學(xué)能與電能進行相互轉(zhuǎn)換的基本單元裝置，通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，并被設(shè)計成可充電，也稱作電芯，如圖2-1-4所示。圖2-1-4各種類型的單體蓄電池2）蓄電池電芯組：一組并聯(lián)連接的單體蓄電池，可能包含監(jiān)測電路與保護裝置（如熔斷器等），如圖2-1-5所示。3）蓄電池模塊：將一個以上單體蓄電池按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式組合，并作為電源使用的組合體，也稱作蓄電池組，如圖2-1-6所示。圖2-1-5蓄電池電芯組圖2-1-6蓄電池模塊4）蓄電池包：通常包括蓄電池模塊、蓄電池管理系統(tǒng)、蓄電池箱及相應(yīng)附件（冷卻部件、連接線纜等），具有從外部獲得電能并可對外輸出電能的單元。一般情況下，單個單體蓄電池并聯(lián)后形成蓄電池電芯組，再由幾個蓄電池電芯組串聯(lián)成蓄電池模塊，最后再由多個蓄電池模塊串聯(lián)成蓄電池包(字母P表示并聯(lián)，字母S表示串聯(lián))。如圖2-1-7所示的蓄電池包就是由8個蓄電池模塊串聯(lián)而成的。圖2-1-7由8個蓄電池模塊構(gòu)成的蓄電池包四、討論1.想一想鋰離子電池有哪些優(yōu)缺點，在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用情況如何？2.簡述鋰離子蓄電池組成蓄電池模塊后，哪些參數(shù)會發(fā)生變化。五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。授課題目項目2動力蓄電池及管理系統(tǒng)認知任務(wù)2-2蓄電池管理系統(tǒng)認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.掌握蓄電池管理系統(tǒng)的組成、作用。2.掌握蓄電池管理系統(tǒng)的功能。教學(xué)重點與難點重點：1.掌握蓄電池管理系統(tǒng)的組成、作用。難點：1.掌握蓄電池管理系統(tǒng)的功能。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入一輛純電動汽車紅色動力蓄電池故障指示燈點亮，你的主管初步判斷是電池管理系統(tǒng)方面的問題，要求你對蓄電池管理系統(tǒng)進行拆裝并利用診斷儀器進行進一步診斷，你能完成這項任務(wù)嗎？知識準備一、蓄電池管理系統(tǒng)的作用和安裝位置蓄電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystems，BMS），實物如圖2-2-1所示。它不僅要保證電池安全可靠的使用，而且要充分發(fā)揮電池的能力和延長使用壽命，作為電池和其他控制器以及駕駛者溝通的橋梁，根據(jù)采集到的動力蓄電池系統(tǒng)的基本參數(shù)及故障信息，通過控制接觸器控制動力蓄電池組充放電。BMS位于動力蓄電池組總成內(nèi)部或附近。如圖2-2-2所示，為豐田混合動力汽車HV蓄電池BMS的安裝位置。圖2-2-1蓄電池管理系統(tǒng)BMS圖2-2-2豐田混合動力BMS的安裝位置二、蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)的構(gòu)成BMS的結(jié)構(gòu)分為硬件和軟件。硬件包括主板、從板及高壓盒，還包括采集電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件，如圖2-2-3所示。軟件用于監(jiān)測動力蓄電池電壓、電流、SOC值、絕緣電阻值和溫度值等參數(shù)，通過與整車VCU、車載充電機的通信，來控制動力蓄電池組的充放電。圖2-2-3BMS系統(tǒng)硬件組成1.BMS硬件各部分作用（1）主控盒（主板）主控盒如圖2-2-4所示，是一個連接外部通信和內(nèi)部通信平臺，主要功能如下：接收電池管理系統(tǒng)反饋的實時溫度和單體電壓（并計算最大值和最小值）；接收高壓盒反饋的總電壓和電流情況；與整車控制器的通信；與充電機或快充樁通信；控制正主繼電器；控制電池加熱；喚醒應(yīng)答；控制充/放電電流。圖2-2-4主控盒（2）高壓盒高壓盒是“監(jiān)控”動力蓄電池的總電壓和絕緣性能，主要功能如下：監(jiān)控動力蓄電池的總電壓（繼電器內(nèi)外4個監(jiān)測點）；檢測高壓系統(tǒng)絕緣性能；監(jiān)控高壓連接情況（繼電器角閉合狀態(tài)檢查）；將以上項目監(jiān)控到的數(shù)據(jù)反饋給主控盒。（3）電壓和溫度采集單元電池低壓管理系統(tǒng)是“監(jiān)控”動力蓄電池的單體電壓、電池組的溫度，主要功能如下：監(jiān)控每個單體電壓；監(jiān)控每個電池組的溫度；電量（SOC）值監(jiān)測；將以上項目監(jiān)控到的數(shù)據(jù)反饋給主控盒。（4）動力蓄電池的輔助元器件主要包括動力蓄電池系統(tǒng)內(nèi)部的電子電器元件，如熔斷器、繼電器、電流傳感器、接插件等，如圖2-2-5所示。圖2-2-5動力蓄電池的輔助元器件四、蓄電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)主要功能是對電池進行監(jiān)控和管理的系統(tǒng)，通過對電壓、電流、溫度以及SOC等參數(shù)采集、計算，進而控制電池的充放電過程，實現(xiàn)對電池的保護，提升電池綜合性能的管理系統(tǒng)，是連接車載動力蓄電池和新能源汽車的重要紐帶，如圖2-2-6所示。對于新能源車輛而言，通過該系統(tǒng)對電池組充放電的有效控制，可以達到增加續(xù)駛里程，延長電池使用壽命，降低運行成本，保證動力蓄電池組的安全性和可靠性。圖2-2-6BMS的控制方式1.數(shù)據(jù)采集BMS采集的動力蓄電池數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、溫度、絕緣性能等重要指標。根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，主控制器將檢測蓄電池狀態(tài)、故障診斷、熱管理等，實時監(jiān)測動力蓄電池的工作性能。圖2-2-7所示，為某車型動力蓄電池的信息采集器(BIC)。BIC的主要功能是電壓采樣、溫度采樣、電池均衡、采樣線異常檢測等。圖2-2-7動力蓄電池信息采集器（1）電壓監(jiān)測電動汽車的動力蓄電池有數(shù)百個電芯的串聯(lián)連接，需要許多通道來測量電壓。每個電芯組至少應(yīng)有一個電壓傳感器，如圖2-2-8所示，每個電芯組的電芯上都安裝有電壓采集信號線，這些信號線連接到BIC上，再通過BIC輸送到BMS，完成電芯的監(jiān)測，電芯的相關(guān)數(shù)據(jù)可以通過診斷儀進行讀取。圖2-2-8電芯電壓采集線安裝位置（2）溫度監(jiān)測溫度對動力蓄電池性能影響較大，目前一般只能測得動力蓄電池表面溫度，而動力蓄電池內(nèi)部溫度需要使用熱模型進行估計。溫度控制是通過測溫元件測得動力蓄電池組不同位置的溫度，綜合溫度分布情況，然后系統(tǒng)儲存的熱管理系統(tǒng)控制電路進行散熱。在動力蓄電池包里面，每個電芯組都安裝了相應(yīng)的溫度傳感器，電芯的溫度可以通過診斷儀進行讀取如圖2-2-9所示。圖2-2-9動力蓄電池溫度傳感器安裝位置（3）電流監(jiān)測電動汽車上用于監(jiān)測電流的部件主要是電流傳感器，電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理，檢測電流的感應(yīng)磁場，從而對電流大小進行測量的，如圖2-2-10所示，同時對動力蓄電池的電量狀態(tài)進行判斷，防止使用過程中過充電或過放電情況的發(fā)生，避免影響電池組的使用壽命。圖2-2-10霍爾電流傳感器2.蓄電池狀態(tài)計算蓄電池狀態(tài)計算包括蓄電池荷電狀態(tài)(StateofCharge,SOC)和蓄電池健康狀態(tài)(StateofHealth,SOH)兩方面。SOC用來提示動力蓄電池剩余電量，是計算和估計電動汽車續(xù)駛里程的基礎(chǔ)。SOH用來提示電池技術(shù)狀態(tài)，預(yù)計可用壽命等健康狀態(tài)的參數(shù)。如圖2-2-11所示是某車型儀表顯示的SOC。圖2-2-11某車型儀表顯示的SOC3.能量管理能量管理主要包括以電流、電壓、溫度、SOC和SOH為輸入進行充電過程控制，以SOC、SOH和溫度等參數(shù)為條件進行放電功率控制兩個部分。（1）充電控制管理是指BMS在充電過程中對充電電壓、充電電流等參數(shù)進行實時的優(yōu)化控制，優(yōu)化的目標包括充電時長、充電效率以及充電的飽滿程度等。過充電不僅會引起動力蓄電池性能下降，有時甚至?xí)鸢l(fā)熱或冒煙等。因此，需要監(jiān)視各電芯電壓，控制充電電流和再生電流不超越上限電壓，杜絕過充電。（2）放電控制管理是指在動力蓄電池的放電過程中，根據(jù)動力蓄電池的狀態(tài)對放電電流大小進行控制。例如，在動力蓄電池荷電狀態(tài)小于10%的情況下，如果適當限制動力蓄電池的最大放電電流大小，盡管會對汽車的最高速度產(chǎn)生影響，但有利于延長車輛的續(xù)駛里程。更為重要的是，這有利于延長動力蓄電池的壽命。4.安全管理安全管理監(jiān)控電池電壓、電流、溫度是否超過正常范圍，防止電池組過充、過放。在對動力蓄電池組進行整組監(jiān)控的同時，大部分車型的BMS已經(jīng)發(fā)展到對單體蓄電池進行過充電、過放電、過熱等安全狀態(tài)管理。（1）過流保護也稱為過電流保護，指的是在充放電過程中，如果工作電流超過了安全值，則應(yīng)該采取相應(yīng)的安全保護措施。大多數(shù)的磷酸鐵鋰動力蓄電池都支持短時間的過載放電，能在汽車起步、提速過程中提供較大的電流以滿足動力性能的要求。但不同廠家、不同型號的動力蓄電池所支持的過載電流倍率、過載持續(xù)時間都是不一致的。如表2-2-1所示為在不同電流值狀態(tài)下BMS做出的保護措施。表2-2-1BMS監(jiān)測電流及保護措施（2）過充過放保護指在動力蓄電池的荷電狀態(tài)為100%的情況下，為了防止繼續(xù)對動力蓄電池充電造成的動力蓄電池損壞，而采取切斷動力蓄電池的充電回路的保護措施。在另一方面，在動力蓄電池的荷電狀態(tài)是0的情況下，若繼續(xù)對動力蓄電池進行放電，也會對動力蓄電池造成損壞，此時應(yīng)采取措施，切斷動力蓄電池的放電回路，這就是過放保護。在實際操作過程中，過充過放保護有一種簡單的實現(xiàn)方式，即設(shè)定充、放電的截止保護電壓，即如果檢測到的動力蓄電池電壓高于或者低于所設(shè)定的門限電壓值，則及時切斷電流回路以保護電池。如表2-2-2所示為在不同的電壓下BMS做出的相應(yīng)保護措施。表2-2-2不同的電壓下BMS做出的相應(yīng)保護措施（3）過溫保護就是當溫度超過一定限制值時對動力蓄電池采取保護性的措施。過溫保護需要考慮環(huán)境溫度、動力蓄電池的溫度以及每個電芯本身的溫度。由于溫度的變化需要一個過程，溫度控制往往也具有滯后性，因此溫度保護往往要考慮一些“提前量”。如表2-2-3所示為不同溫度狀態(tài)下BMS做出的保護措施。表2-2-3不同溫度狀態(tài)下BMS做出的保護措施（4）碰撞保護當車輛發(fā)生碰撞時，蓄電池管理系統(tǒng)檢測到碰撞信號大于一定閾值時，會切斷高壓系統(tǒng)主回路的電氣連接，同時通知電機控制器激活主動泄放，從而使發(fā)生碰撞時的短路危險、人員電擊危險降低到最低。（5）高壓互鎖裝置高壓互鎖一般指高壓互鎖回路。BMS通過對低壓回路的狀態(tài)來檢測高壓部件、導(dǎo)線和插接器的電氣回路的連通性，判斷回路是否存在斷開的現(xiàn)象，并及時斷開高壓輸入端的控制器。（6）漏電保護在電動汽車高壓回路上安裝有漏電傳感器，主要監(jiān)測與動力蓄電池輸出相連接的負母線與車身底盤之間的絕緣電阻，來判定高壓系統(tǒng)是否存在漏電。圖2-2-12示為某車型漏電傳感器安裝的位置。漏電傳感器中有一個電阻，當出現(xiàn)漏電時，漏電傳感器將漏電數(shù)據(jù)信息、通過CAN信號發(fā)送給BMS，再與BMS儲存的標準電壓值進行對比，從而進行漏電判斷。圖2-2-13所示為漏電傳感器的系統(tǒng)框圖。圖2-2-12某車型漏電傳感器安裝的位置圖2-2-13為漏電傳感器的系統(tǒng)框圖5.熱管理熱管理指在電池工作溫度超高時進行冷卻，低于適宜工作溫度下限時進行電池加熱，使電池處于適宜的工作溫度范圍內(nèi)。并在電池工作過程中總保持單體蓄電池間溫度均衡。對于大功率放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理系統(tǒng)尤為必要。熱管理系統(tǒng)的冷卻方式有水冷和風(fēng)冷兩種。本書重點介紹水冷式熱管理系統(tǒng)采用水冷的動力蓄電池，會設(shè)計一套較為復(fù)雜的冷卻回路。如圖2-2-14所示是水冷式動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要部件包括散熱器、膨脹壺、電動水泵(冷卻液泵)、冷卻液控制閥、加熱器和冷卻管路，以及相關(guān)的控制模塊(VCU、BMS和空調(diào)控制模塊)等。圖2-2-14水冷式動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)結(jié)構(gòu)當電池組溫度過高時，利用空調(diào)系統(tǒng)運行先對電池組的冷卻液進行降溫，再冷卻電池組；當電池組溫度過低時，通過加熱電池組內(nèi)的冷卻液來讓電池組升溫。需要注意的是，整個電池組的冷卻液都是由電動水泵來讓電池組內(nèi)冷卻液保持循環(huán)的。以下介紹冷卻系統(tǒng)關(guān)鍵部件電動水泵和電子風(fēng)扇。電動水泵如圖2-2-15所示，冷卻液循環(huán)的動力元件對冷卻液加壓，促使冷卻液在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)，帶走系統(tǒng)散發(fā)的熱量。電子風(fēng)扇如圖2-2-16所示，作用是提高流經(jīng)散熱器、冷凝器的空氣流速和流量，以增強散熱器的散熱能力，并冷卻機艙其他附件。圖2-2-15電動水泵圖2-2-16電子風(fēng)扇以下介紹動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在不同條件下的冷卻和加熱控制方法。=1\*GB3①常規(guī)冷卻控制。如圖2-2-17所示，冷卻液控制閥控制冷卻液循環(huán)不經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)，對動力蓄電池進行常規(guī)冷卻。圖2-2-17動力蓄電池常規(guī)冷卻=2\*GB3②增強冷卻控制。如圖2-2-18所示，冷卻液控制閥控制冷卻液循環(huán)經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)，冷卻液通過冷卻液制冷器對動力蓄電池進行增強冷卻。圖2-2-18動力蓄電池增強冷卻=3\*GB3③加熱控制。如圖2-2-19所示，冷卻液控制閥控制冷卻液循環(huán)經(jīng)過加熱器加熱冷卻液，對動力蓄電池進行加熱。圖2-2-19動力蓄電池加熱6.均衡控制由于電池的一致性差異導(dǎo)致電池組的工作狀態(tài)是由最差單體蓄電池決定的。在電池組各個電池之間設(shè)置均衡電路，實施均衡控制是為了使各單體蓄電池充放電的工作情況盡量一致，提高整體電池組的工作性能。如圖2-2-20所示為動力蓄電池均衡效果。常見的均衡方式有消耗電阻方式、轉(zhuǎn)移電能型變壓器方式和轉(zhuǎn)移電能型電容器方式。此外，電芯本身發(fā)生故障，產(chǎn)生電壓差時，需要立刻進行處理，確保安全。圖2-2-20蓄電池均衡效果7.通信功能通過BMS實現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車載設(shè)備或非車載設(shè)備的通信，為充放電控制、整車控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)，是BMS的重要功能之一，根據(jù)應(yīng)用需要，數(shù)據(jù)交換可采用不同的通信接口，如模擬信號、脈沖(PWM)信號、CAN總線或串行接口。8.人機接口根據(jù)設(shè)計的需要設(shè)置顯示信息以及車輛控制面板的按鍵、旋鈕等。BMS的主要工作原理可簡單歸納為:數(shù)據(jù)采集電路采集電池狀態(tài)信息數(shù)據(jù)后，由電子控制單元(ECU)進行數(shù)據(jù)處理和分析，然后BMS根據(jù)分析結(jié)果對系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)功能模塊發(fā)出控制指令,并向外界傳遞參數(shù)信息。常見儀表顯示如圖2-2-21所示。圖2-2-21常見儀表顯示五、BMS的工作模式1.下電模式 下電模式是整個系統(tǒng)的低壓與高壓處于不工作狀態(tài)的模式。在下電模式下，蓄電池管理系統(tǒng)控制的所有高壓接觸器均處于斷開狀態(tài)，低壓控制電源處于不供電狀態(tài)。2.準備模式在準備模式下，系統(tǒng)所有的接觸器均處于未吸合狀態(tài)。在該模式下，系統(tǒng)可接收外界的點火開關(guān)、整車控制器、電機控制器、充電插頭開關(guān)等部件發(fā)出的硬線信號或CAN報主控制的低壓信號來驅(qū)動控制各高壓接觸器，從而使BMS進入所需工作模式。3.放電模式BMS監(jiān)測到點火開關(guān)的高壓上電信號后，首先閉合主預(yù)充接觸器，進入預(yù)充電狀態(tài)；當主預(yù)充接觸器兩端電壓達到母線電壓的90%，且系統(tǒng)檢測到無故障時，立即閉合主接觸器，然后斷開主預(yù)充接觸器，并進入放電模式。4.充電模式BMS檢測到充電喚醒信號(ChargeWakeUp)時，系統(tǒng)即進入充電模式。根據(jù)不同的充電模式(交流充電和直流充電)，按需接通交流充電接觸器或者直流充電接觸器，同時BMS要保證低壓控制電源持續(xù)供電。無論在充電狀態(tài)還是在放電狀態(tài)，蓄電池的電壓不均衡與溫度不均衡將極大地妨礙動力蓄電池性能的發(fā)揮。在充電狀態(tài)下，極易出現(xiàn)電壓、溫度不均衡的狀態(tài)，充電過程中可通過電壓比較及控制電路使得電壓較低的電芯充電電流增大，而讓電壓較高的電芯充電電流減小，進而實現(xiàn)電壓均衡的目的。溫度的不均勻性會大大降低動力蓄電池組的使用壽命，因此，當電芯溫度傳感器監(jiān)測出各電芯溫度不均衡時，可選擇強制風(fēng)冷的方式，實現(xiàn)電芯組內(nèi)氣流的循環(huán)流動，以達到溫度均衡的目標。5.故障模式故障模式是控制系統(tǒng)中常出現(xiàn)的一種狀態(tài)。由于車用動力蓄電池的使用關(guān)系到用戶的人身安全，因而系統(tǒng)對于各種相應(yīng)模式總是采取“安全第一”的原則。BMS對于故障的響應(yīng)需根據(jù)故障等級而定：當故障級別較低時，系統(tǒng)可采取報錯或者發(fā)出報警信號的方式告知駕駛?cè)?；而當故障級別較高，甚至伴隨有危險時，系統(tǒng)將采取斷開高壓接觸器的控制策略。低壓蓄電池是整車控制系統(tǒng)的供電來源，無論是處于充電模式、放電模式還是故障模式，直流轉(zhuǎn)換器接觸器的閉合都可使低壓蓄電池處于充電模式，從而保證低壓控制系統(tǒng)工作正常。討論1.在沒有BMS的情況下動力蓄電池會存在什么樣的安全隱患？2.蓄電池管理系統(tǒng)的功能主要有哪些？小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注

2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目三驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)認知任務(wù)1驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理認知授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的功能及組成。2.能夠熟悉新能源汽車的驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能指標。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.熟悉電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的功能及組成。2.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)總成的認知與拆裝。難點：1.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理。2.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能指標。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車核心技術(shù)之一，作為純電動汽車唯一的驅(qū)動力來源，提供了車輛行駛?cè)康尿?qū)動力，保證車輛的行駛動力性、平順性等性能，其作用相當于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機。在驅(qū)動車輛前進的同時能夠具備回收制動能量的作用，即驅(qū)動系統(tǒng)在車輛制動時，能夠?qū)④囕v的動能通過驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)電特性轉(zhuǎn)換為電能存儲到車載電源系統(tǒng)中。一、知識準備（一）、驅(qū)動系統(tǒng)的功能目前，驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的三大核心部件之一。驅(qū)動系統(tǒng)的任務(wù)是在駕駛?cè)说目刂葡?，高效率地將動力蓄電池的電量轉(zhuǎn)化為車輪的動能，或者將車輪的動能反饋到動力蓄電池中。新能源汽車的驅(qū)動電機不僅起電動機的作用，還兼顧發(fā)電機的功能。駕駛車輛時，根據(jù)駕駛?cè)艘庠福嚳刂破?有些車型不單獨設(shè)立該模塊，而是與電機控制器等集成設(shè)計)判斷駕駛?cè)艘鈭D，相應(yīng)輸入前進、倒退、起步、加速制動等信號,并發(fā)出控制指令給驅(qū)動電機系統(tǒng)為車輛提供驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以實現(xiàn)對整車的前行、倒車、停車和能量回收，以及駐坡等功能。（二）、驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成驅(qū)動系統(tǒng)主要包括驅(qū)動電機、電機控制器、變速器以及電機冷卻系統(tǒng)，向驅(qū)動車輪提供轉(zhuǎn)矩，是純電動汽車的唯一驅(qū)動裝置。1.驅(qū)動電機驅(qū)動電機是純電動汽車的唯一動力源，既可以作為電動機又可以作為發(fā)電機。作為電動機可將電能轉(zhuǎn)換成機械能，向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動汽車前進后退；同時也可以作為發(fā)電機發(fā)電，在高坡下滑、高速滑行以及制動過程中把勢能或者動能通過電機轉(zhuǎn)化為電能。應(yīng)用在新能源汽車（電動汽車）上的驅(qū)動電機主要有直流電機、異步電機、永磁同步電機（圖3-1-1）和開關(guān)磁阻電機四種形式。圖3-1-1永磁同步電機2.電機控制器電機控制器通常位于驅(qū)動電機的上部，如圖3-1-3所示，是按整車控制器的指令，根據(jù)駕駛?cè)瞬倏v變速桿加速踏板和制動踏板等動作，相應(yīng)輸入的前進、倒退、起步、加速制動以及各種檢測傳感器反饋的信號，通過運算邏輯判斷、分析比較等適時向功率轉(zhuǎn)換模塊發(fā)出相應(yīng)的指令，對驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制，使整個驅(qū)動系統(tǒng)有效運行。3.變速器純電動汽車沒有像燃油汽車那樣的多檔變速器或無級變速器，常用驅(qū)動電機匹配單檔固定齒輪比變速器，簡稱單檔變速器或單級減速器，主要實現(xiàn)對驅(qū)動電機的減速增矩作用。4.電機冷卻系統(tǒng)純電動汽車在驅(qū)動與回收能量的工作過程中，驅(qū)動電機及其控制器在工作過程中都會產(chǎn)生熱量，會影響工作性能，因此，需要借助電機冷卻系統(tǒng)進行冷卻，以保證電機的安全運行和使用壽命。常見的驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)。電動汽車冷卻系統(tǒng)的功能是將驅(qū)動電機、電機控制器及其他部件（如車載充電機等）產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)出去，保證其在要求的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定高效地工作。（三）、比亞迪秦EV驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知比亞迪秦EV是2019年全新一代純電動汽車，搭載了通過33111高集成化系統(tǒng)設(shè)計,極限壓縮空間，標準化程度高的e平臺，第一個“3”代表前驅(qū)動總成，由驅(qū)動電機、電機控制器以及變速器三者集成，稱為“驅(qū)動三合一”，如圖3-1-2所示。驅(qū)動電機及電機控制器采用直連的方式，可以減少車輛在運行過程中電纜線的能量損耗以及在能量回收過程中的損耗，因此，轉(zhuǎn)矩密度提升17%，功率密度提升20%，重量降低25%，體積降低30%，總成成本降低33%。圖3-1-2比亞迪秦EV前驅(qū)動力總成四、討論1.想一想，驅(qū)動系統(tǒng)的功能是怎樣的？請簡要描述。2.想一想，簡要敘述純電動汽車的冷卻系統(tǒng)?五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目三驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)認知任務(wù)2驅(qū)動電機總成認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車驅(qū)動電機的作用、類型。2.能夠熟悉新能源汽車的驅(qū)動電機的工作原理。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.電動汽車驅(qū)動電機的作用、類型。2.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)總成的認知與拆裝。難點：1.電動汽車驅(qū)動電機的工作原理。2.電動汽車驅(qū)動電機的特點。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)是新能源汽車動力總成系統(tǒng)的核心組件，用于實現(xiàn)電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換，簡稱驅(qū)動電機系統(tǒng)，它主要包括驅(qū)動電機和電機控制器。從應(yīng)用角度看，驅(qū)動電機系統(tǒng)與變速器、減速器等耦合形成了電驅(qū)動系統(tǒng)，電驅(qū)動系統(tǒng)已成為發(fā)展的主流。一、知識準備（一）、驅(qū)動電機的作用電機，也稱為電動機、動力電機或驅(qū)動電機，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機械能，用來驅(qū)動其他裝置的電氣設(shè)備。驅(qū)動電機是純電動汽車的唯一動力源，可向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動汽車前進后退；同時也可以作為發(fā)電機發(fā)電（例如，在高坡下滑、高速滑行以及制動過程中把勢能或者動能通過電機轉(zhuǎn)化為電能）。（二）、驅(qū)動電機的特點新能源汽車采用的驅(qū)動電機有以下特點：1.體積小、功率密度大2.效率高、高效區(qū)廣、重量輕3.安全性與舒適度（三）、驅(qū)動電機的類型電機從很早以前就已經(jīng)實用化，并且產(chǎn)品種類、形式也越來越豐富。按照電機電源供給進行的分類，新能源電動汽車中驅(qū)動電機包括四種類型:直流電機、永磁電機、交流異步電機（感應(yīng)電機）及開關(guān)磁阻電機。（四）、驅(qū)動電機的動力總成驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)時，輸出的動力經(jīng)過動力總成（即變速驅(qū)動單元，安裝在前機艙內(nèi)）的齒輪減速機構(gòu)（即單檔變速器）直接傳遞給傳動軸。動力總成的分解圖如圖3-2-1所示。圖3-2-1動力總成的分解圖四、討論1.什么是驅(qū)動電機？驅(qū)動電機的工作原理是怎樣的？請簡要描述。2.什么是永磁同步電機，它的結(jié)構(gòu)是什么呢?五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。

2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目三驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)認知任務(wù)3電機控制器認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車電機控制器的安裝位置。2.能夠熟悉新能源汽車的電機控制器的功能和結(jié)構(gòu)組成。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.熟悉電機控制器的安裝位置。2.掌握電機控制器的功能和結(jié)構(gòu)組成。難點：1.電機控制器的工作原理。2.電機控制器的認知與拆裝。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入一輛純電動汽車無法運行，你的主管初步判斷電機控制器發(fā)生故障，讓你更換電機控制器總成，你能完成這個任務(wù)嗎？一、知識準備（一）、電機控制器的功能大多數(shù)電動汽車將驅(qū)動電機逆變器與控制模塊集成在一起，稱為電機控制器，簡稱MCU。MCU通常位于驅(qū)動電機的上部，作用是利用IGBT將動力蓄電池的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，然后輸出給電機，用于控制電機的運轉(zhuǎn)速度、運轉(zhuǎn)方向（前進及倒車）以及將電機作為逆變電機發(fā)電（減速及制動時）進行能量回收。MCU是電機的主控制模塊，通過CAN與整車控制器VCU形成通信，接收車輛行駛控制指令，同時利用各種傳感器采集信息，并將運行狀態(tài)的信息通過CAN發(fā)送給整車控制器VCU，間接地控制車上相關(guān)系統(tǒng)正常運行。同時，MCU具備自身內(nèi)部故障的檢測和處理功能。（二）、電機控制器的組成電機控制器主要由接口電路、控件主板、IGBT驅(qū)動模塊、超級電容、放電電阻、傳感器、殼體水道等組成。（1）控制主板(中央控制模塊)控制主板主要包括控制芯片及外圍電路、A-D采樣電路、IGBT驅(qū)動和保護電路、位置檢測電路等幾部分。中央控制模塊，對外，通過對外接口，得到整車上其他部件的指令和狀態(tài)信息；對內(nèi)，把翻譯過的指令傳遞給逆變器驅(qū)動電路，并檢測控制效果。（2）IGBT驅(qū)動模塊絕緣柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT）是一種快速切換大電流的半導(dǎo)體器件，也是控制電動汽車(需要較大輸出功率)電機的最佳器件，被認為是電動汽車的核心技術(shù)之一。（3）超級電容超級電容安裝在電機控制器內(nèi)一端，其功用是在接通高壓電路時給電容充電，保證電機工作時電壓的穩(wěn)定。（4）放電電阻放電電阻的作用是斷開高壓電路時，通過電阻給高壓電容放電。放電電路發(fā)生故障時，會報放電超時導(dǎo)致高壓下電故障。在電機控制器工作時，放電電阻會一直消耗電容器電能。放電電阻一般在1000～1500Ω。（5）傳感器使用以下傳感器用來提供驅(qū)動電機的工作信息，包括:電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、位置傳感器。（三）、電機控制器的控制邏輯電機控制器系統(tǒng)主要是由高壓配電、控制器、驅(qū)動電機及相關(guān)的傳感器組成，其元件位置如圖3-3-1所示。電機控制器接受檔位開關(guān)信號、加速踏板深度、制動踏板深度、旋變等信號，經(jīng)過一系列的邏輯處理和判斷，來控制電機正、反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速等。圖3-3-1驅(qū)動電機控制系統(tǒng)元件位置四、討論1.查閱資料，分析一下某一車型驅(qū)動電機控制電路？請簡要描述。2.想一想，電機控制器的功能有哪些？五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。

2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目四充配電系統(tǒng)認知任務(wù)1充電系統(tǒng)認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車充配電總成部件的識別。2.能夠熟悉新能源汽車充電系統(tǒng)的功能和基本結(jié)構(gòu)。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.熟悉新能源汽車充電系統(tǒng)的功能和基本結(jié)構(gòu)。2.掌握新能源汽車充電類型。難點：1.電動汽車充電系統(tǒng)的工作原理。2.新能源汽車充電系統(tǒng)基本功能及要求。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入對于新能源汽車來講，充電系統(tǒng)是新能源汽車主要的能源補給系統(tǒng)，要想續(xù)駛里程跑的遠，動力蓄電池的儲能得跟得上，同時后續(xù)的充電操作也不能被忽略，充電時的安全性以及電網(wǎng)的承載能力是一個關(guān)鍵的制約因素。一、知識準備（一）、純電動汽車充電系統(tǒng)功能及要求1.新能源汽車充電系統(tǒng)功能充電系統(tǒng)是新能源汽車（包含純電動汽車和插電式混合動力汽車）的能源補給系統(tǒng)，為保障車輛持續(xù)行駛提供動力能源。充電系統(tǒng)將地面電網(wǎng)進行電力變換為新能源汽車充電，供給與動力蓄電池額定條件相對應(yīng)的電力，完成新能源汽車對動力蓄電池的充電。2.新能源汽車對充電裝置的要求（1）安全性當電動汽車充電時,要確保人員的人身安全和蓄電池組的安全。當電動車輛充電時,電動車輛及充電設(shè)備要正確連接,便于在正常情況下使電能安全地從充電設(shè)備傳輸給車輛。即使在正常使用中有些疏忽,也不會給周圍的環(huán)境和人(尤其是充電的操作人員)帶來危險。（2）使用方便充電裝置應(yīng)具有較高的智能性,不需要操作人員過多干預(yù)充電過程。（3）成本經(jīng)濟成本經(jīng)濟、價格低廉的充電設(shè)備有助于降低整個電動汽車的成本,提高運行效益,促進電動汽車的商業(yè)化推廣。（4）效率高高效率是對現(xiàn)代充電裝置最重要的要求，效率的高低對整個電動汽車的推廣使用具有重大影響。（二）、充電系統(tǒng)類型1.按充電設(shè)備位置分，純電動汽車的充電系統(tǒng)類型有車載和非車載兩種。（1）車載充電車載充電指采用地面交流電網(wǎng)和車載充電機（也稱車載充電機）對動力蓄電池組進行充電。車載充電機一般設(shè)計為小充電率，充電時間長（5～8h）。充電器和電池管理系統(tǒng)都安裝在車上，所以它們相互之間容易利用電動汽車的內(nèi)部電路網(wǎng)絡(luò)進行通信。（2）非車載充電非車載充電，即地面充電，指利用專用或通用充電器、專用或公共場所用充電站等對動力蓄電池組進行充電。通常非車載充電機的功率、體積和質(zhì)量均比較大，以便能夠適應(yīng)各種充電方式。非車載充電機與蓄電池管理系統(tǒng)在物理位置上是分開的。2.按充電方式分，純電動汽車的充電方式有接觸式和感應(yīng)式兩種。3.按充電的時間分，純電動汽車的充電類型有交流慢充（常規(guī)充電）和直流快充（快速充電）兩種。4.更換動力蓄電池的方式充電難、充電時間長、續(xù)駛里程短的問題，一直困擾著新能源(純電動)汽車用戶，特別是出租車及網(wǎng)約車。因此有的汽車廠家和專家提出解決方案:直接更換充滿電的動力蓄電池，將更換下來的電池集中充電。（三）、充電系統(tǒng)的組成秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由充配電總成中的車載充電機、充電口（交直流）、充電樁（含充電槍）、高壓電纜、低壓控制線束以及動力蓄電池組成，如圖4-1-1所示。圖4-1-1比亞迪秦EV充電系統(tǒng)四、討論1.新能源汽車的充電系統(tǒng)都有哪些類型？請舉例說明。2.想一想，分析一下常見的直流快充系統(tǒng)和交流慢充系統(tǒng)有什么特點?五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目四充配電系統(tǒng)認知任務(wù)2交流充電系統(tǒng)認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車交流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。2.能夠熟悉新能源汽車交流充電系統(tǒng)的工作原理。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.掌握新能源汽車交流充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。2.能正確認知比亞迪秦EV交流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。難點：1.新能源汽車交流充電系統(tǒng)的工作原理。2.比亞迪秦EV交流充電系統(tǒng)的拆裝認知。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入對于EV車輛而言,其電能補充的方式有交流充電(俗稱"慢充")、直流充電(俗稱"快充")以及機械換電等方式，在面向個人用戶的私家車中，交流充電的方式尤為普遍。一、知識準備（一）、交流充電系統(tǒng)概述交流充電，顧名思義就是指直接用電網(wǎng)220V交流電連接車輛給車輛充電，通過車載充電機將220V交流電轉(zhuǎn)為350V直流電給車輛動力蓄電池進行充電。交流充電裝置供給到車輛的是220V交流電，動力蓄電池是高壓350V以上的直流電，要完成這個充電過程必須有一個車載裝置實現(xiàn)直流—交流逆變和升壓，這個車載裝置稱為車載充電機（OBC）。交流充電（慢充）主要是通過家用電源插頭和交流充電樁接入交流充電口，如圖4-2-1是純電動交流充電系統(tǒng)示意圖。公共場所充電有交流車充電樁，家用充電使用小的充電盒，分為落地式、便攜式、壁掛式，如圖4-2-2所示。圖4-2-1純電動交流充電系統(tǒng)示意圖落地式交流充電樁家用便攜式充電器家用壁掛式充電樁圖4-2-2不同類型交流充電樁（二）、新能源汽車交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由交流充電口、充配電總成中的車載充電機、高壓電纜、低壓線束以及動力蓄電池組成。秦EV車型的交流充電口安裝在右后側(cè)圍內(nèi)，充電口上端安裝有充電槍鎖電機及鎖拴。國標交流充電口有7個端子，分別為CC、CP、N、L3、PE、L2、L1。秦EV車型交流充電口的定義如圖4-2-3所示。圖4-2-3秦EV車型交流充電口（三）、新能源汽車交流充電系統(tǒng)工作原理新能源汽車的動力蓄電池的充電過程由電池管理器（BMC）進行實時監(jiān)測和保護。車載充電機工作狀態(tài)及指令均由BMC發(fā)出的指令進行控制，包括工作模式指令、動力蓄電池允許充電的最大電壓、充電允許最大電流、電池包加熱狀態(tài)的電流值等。（四）、交流充電的條件1）交流充電槍與交流充電口連接確認信號正常；2）車載充電機供電電源正常（含AC220V和充電槍端的DC12V）及車載充電機低壓控制線束及本體正常；3）充電喚醒信號輸出正常（DC12V）；4）車載充電機、整車控制器、BMS之間通信正常，電池包正、負極接觸器閉合、BMC相車載充電機發(fā)送電流強度需求的指令；5）動力蓄單體蓄電池之間的最高溫度與最低溫度差不超過5℃，且單體蓄電池的溫度>5℃；6）單體蓄電池最高電壓與最低電壓差＜0.03V（30mv）；7）電池組的絕緣阻值＞500Ω/V；8）高、低壓電路連接正常（遠程控制開關(guān)關(guān)閉狀態(tài)）。動力總成的分解圖如圖3-2-1所示。四、討論1.查閱資料，說一說比亞迪秦EV交流充電系統(tǒng)的組成及各部分的功能。2.根據(jù)您對交流充電的認知，請簡要介紹交流充電的條件。五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目四充配電系統(tǒng)認知任務(wù)3直流充電系統(tǒng)認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠準確描述不同類型新能源汽車直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。2.能夠熟悉新能源汽車直流充電系統(tǒng)的工作原理。3.具備團隊協(xié)作能力，在新能源汽車項目實踐中，能夠分工合作，共同解決問題，提高團隊效率。4.具備一定的創(chuàng)新思維能力，能針對新能源汽車的未來發(fā)展提出創(chuàng)新性的建議，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展獻智獻策。教學(xué)重點與難點重點：1.掌握新能源汽車直流充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。2.能正確認知比亞迪秦EV直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。難點：1.新能源汽車直流充電系統(tǒng)的工作原理。2.比亞迪秦EV直流充電系統(tǒng)的拆裝認知。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入新能源汽車，特別是純電動汽車的充電技術(shù)，最關(guān)鍵的問題是如何能實現(xiàn)高效率的快速充電。這關(guān)系到充電器的容量和性能，電網(wǎng)的承載能力和動力蓄電池的承受能力等。隨著動力蓄電池本身的充放電速度的不斷提高，充電系統(tǒng)的性能也在不斷地改進，以滿足在多種不同的應(yīng)用情況下的快速充電需求。交流充電需要借助車載充電機來充電，快充電系統(tǒng)并不需要車載充電機。二者在充電速度上差別較大，一輛純電動汽車(普通電池容量)完全放電后通過交流充電樁充電需要8h以上，而通過直流快速充電僅需要2～3h。一、知識準備（一）、直流充電系統(tǒng)概述直流充電是指使用直流充電設(shè)備直接給新能源汽車的動力蓄電池補充能量的方式。直流充電設(shè)備是直接安裝固定在戶外，與交流電網(wǎng)連接，為新能源汽車的動力蓄電池提供直流電源的充電裝置，可直接為新能源汽車的電池充電。直流充電樁的輸入電源采用三相四線，頻率50Hz,輸出為可調(diào)直流電，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實現(xiàn)快充的要求。直流充電樁集中在城市公共快充站、高速路快充站和出租車專營場站。隨著電動汽車的續(xù)駛里程提高，長途出行則會以高速公路集中快充為主。直流充電設(shè)備可以從功率大小、充電槍的多少、結(jié)構(gòu)形式、安裝方式等不同維度進行分類。1）按照結(jié)構(gòu)形式不同，直流充電樁分為分體式、一體式和便攜式。2）按照直流充電樁的功率分類，直流充電樁的功率可分為：15kW、20kW、30kW、40kW、45kW、60kW、80kW、90kW、120kW、160kW、180kW、240kW、360kW等。3）按照直流充電槍的數(shù)量分類，可分為單槍直流充電樁、雙槍直流充電樁以及四槍直流充電樁。（二）、直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)認知秦EV車型的直流充電系統(tǒng)由直流充電口、充配電總成中的直流燒結(jié)檢測模塊、直流充電正負極接觸器、高壓電纜、低壓控制線束和動力蓄電池組成。1.充配電總成直流充電口中的DC+和DC-之間安裝有2KΩ熱敏式溫度傳感器，當充電口的溫度傳感器的阻值變小時，充配電總成通過動力CAN與電池管理器BMC進行通信，降低直流充電口的充電電流，直到充電口溫度降至正常范圍內(nèi)。若充電口溫度持續(xù)上升，BMC控制充配電總成中的直流充電正負極接觸器斷開，停止給動力蓄電池充電，避免充電過程中，充電口的溫度過高導(dǎo)致充電口熔化，造成安全隱患，保證車輛充電安全。2.直流充電口秦EV車型的直流充電口安裝車輛前方logo后面，按壓logo即可打開直流充電口。國標直流充電口有9個端子，如圖4-3-1所示，分別為A+、A-、CC1、CC2、S+、S-、PE、DC+、DC-。圖4-3-1比亞迪秦EV直流充電口3.高壓線纜與低壓控制線束直流充電口與高壓電纜和低壓控制線束相連，如圖4-3-2所示為高壓電纜及低壓控制插件。圖4-3-2秦EV直流充電系統(tǒng)高壓線纜及低壓控制插件（三）、直流充電系統(tǒng)的工作原理直流充電的基本過程是：在動力蓄電池的兩端加載直流電壓，以恒定大電流對電池充電，電池的電壓漸漸地緩慢地上升，上升到一定程度，電池電壓達到標稱值，SOC在88%時（針對不同電池，不同主機廠的控制策略不一樣）以上，轉(zhuǎn)為恒壓充電，降低充電電流。當直流充電樁輸出的電流<5A時，直流充電樁停止給新能源汽車充電。四、討論1.您對秦EV車型了解嗎？請簡要介紹新能源汽車直流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。2.想一想，您知道國標直流充電口有幾個端子嗎？請簡述您對比亞迪秦EV直流與交流充電口的認知。五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。

2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目五電氣系統(tǒng)認知任務(wù)1刮水器系統(tǒng)構(gòu)造認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求1.能夠描述刮水器系統(tǒng)的組成及原理。2.能夠進行刮水器系統(tǒng)的檢測與維修。3.能夠?qū)嗡麟姍C進行拆裝。教學(xué)重點與難點重點：1.刮水器電機拆裝。2.刮水器系統(tǒng)的檢測與維修。難點：1.刮水器系統(tǒng)的檢測與維修。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入汽車刮水器系統(tǒng)是保證車輛在雨雪天氣能夠為駕駛?cè)颂峁┣逦曇暗年P(guān)鍵。一般汽車刮水器有真空式、氣動式和電動式三種類型，其中應(yīng)用最為廣泛的為電動刮水器系統(tǒng)。汽車刮水器系統(tǒng)的控制一般分為點動、停止、間歇控制、低速、高速和噴水清洗六個基本功能，其中間歇調(diào)速是刮水器系統(tǒng)控制的核心功能。一輛比亞迪秦EV電動汽車，刮水器不能正常開啟，你的主管把該車的診斷與檢修的任務(wù)分配給你，你能完成這個任務(wù)嗎？一、知識準備一、新能源汽車刮水系統(tǒng)的組成及原理1.刮水系統(tǒng)的組成汽車刮水系統(tǒng)主要由電機及減速機構(gòu)、連桿機構(gòu)、刮水器總成組成。電機及減速機構(gòu)刮水器的動力源來自電動機。它是整個刮水器器系統(tǒng)的核心。它采用直流永磁電動機，一般與減速機械部分做成一體。減速機構(gòu)的作用是減速增扭，其輸出軸帶動四連桿機構(gòu)，通過四連桿機構(gòu)把連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)樽笥覕[動的運動。連桿機構(gòu)現(xiàn)在大多應(yīng)用連桿機構(gòu)，連桿機構(gòu)效率約為80～90％，刮刷角度在110度范圍內(nèi)，而且構(gòu)造簡單，無噪聲，耐用，成本低，所以被廣泛采用。（3）刮水器總成刮水器臂由刮臂頭部、刮片彈簧、刮桿和夾持架構(gòu)成。①刮臂對刮片的壓緊力要求：平刮時每厘米刮片壓力為0.09～0.13N，曲刮時為0.12～0.16N。②刮片是刮水器系統(tǒng)的執(zhí)行器件，它由四連桿機構(gòu)通過安裝在前圍板上的轉(zhuǎn)軸來帶動刮刷風(fēng)窗玻璃。材料一般為氯丁橡膠與天然橡膠的合成膠，產(chǎn)品性能和壽命都要滿足相關(guān)的試驗要求。2.刮水器系統(tǒng)的原理電動刮水器器的作用是清除風(fēng)窗玻璃上的雨水、雪、塵土或污物，確保駕駛?cè)擞辛己玫鸟{駛視線。電動刮水器器主要由直流電動機、減速機構(gòu)、連杄、擺杄、刮臂、刮水片等組成刮水器的左右刮水器片被刮水刷臂片靠在風(fēng)窗玻璃外表面上。電動機驅(qū)動減速機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，并使驅(qū)動?xùn)e系作往復(fù)運動，帶動刮水刷臂和刮水器片左右擺動，最終實現(xiàn)對風(fēng)窗玻璃的清潔。直流電動機旋轉(zhuǎn)，帶動蝸輪減速機構(gòu)，使與蝸輪軸相連的搖臂帶著兩側(cè)連杄做往復(fù)運動，連杄則通過擺杄帶著左、右刮臂做往復(fù)擺動，安裝在刮臂上的刮水器片便刮去玻璃上的雨水、雪水或灰塵。3.刮水器洗滌系統(tǒng)信號控制前艙配電盒給集成式車身控制器(以下簡稱:BCM)供電，按下點火開關(guān)后，將刮水器開關(guān)擰開至低速檔位時，組合開關(guān)信號通過舒適網(wǎng)1與BCM進行通信，BCM將刮水器速度控制繼電器從高電平拉低至低電平，控制刮水器電機低速運轉(zhuǎn)，當檔位調(diào)節(jié)至高速檔位時，刮水器電機高速運轉(zhuǎn)；當前風(fēng)窗玻璃視野不清晰時，只需要將刮水器組合開關(guān)向上提幾秒，此時會控制洗滌電機工作，將玻璃清洗液噴至前風(fēng)窗玻璃上，刮水器會同時以低速運轉(zhuǎn)。二、刮水器檢測與維修1.刮水器器檢修汽車刮水器很容易發(fā)生故障，不管是經(jīng)常用或者是很久不用都會出現(xiàn)故障，這是由于汽車刮水器的特性決定的。因為汽車刮水器不論刮風(fēng)下雨或者出太陽都暴露在汽車的外面，由于汽車刮水器大部分是橡膠制成長期暴露很容易老化，所以很容易出現(xiàn)汽車刮水器故障。因此，駕駛?cè)似綍r必須正確使用與維護刮水器，發(fā)現(xiàn)汽車刮水器故障要及時檢修。以保持雨霧中行車時有良好的視線，安全行車。（1）帶狀條痕現(xiàn)象為刮水器片刮拭玻璃之后會殘留帶狀水跡。產(chǎn)生的原因：由刮水器片膠條與玻璃貼合不充分所致，刮水器膠條沒有與玻璃充分接觸。刮水器臂損壞變形或者壓力不夠。解決辦法：檢查刮水器總成或者更換新的刮水器。（2）霧狀條痕現(xiàn)象為刮水器片刮拭玻璃之后會有一層油狀的水膜分布在風(fēng)檔玻璃表面。產(chǎn)生的原因：多是玻璃表面臟污或者附著了車蠟，如果刮水器片膠條沾染車蠟、油污等也會有此現(xiàn)象。解決辦法：用汽車專用清潔劑清潔玻璃或者刮水器片膠條。（3）細水現(xiàn)象故障現(xiàn)象為刮水器片刮拭過風(fēng)檔玻璃后，仍有小水滴殘留在玻璃表面。產(chǎn)生原因：可能為車臘、油漬或硅化物黏附于風(fēng)檔玻璃或刮水器片膠條上，也可能是刮水器片膠條老化所致解決辦法：用汽車專用清潔劑清潔玻璃或者刮水器片膠條，如果膠條老化比較嚴重應(yīng)更換刮水器片。4）工作的時候產(chǎn)生異響故障產(chǎn)生原因：風(fēng)檔玻璃沾染了車蠟、刮水器臂與玻璃接觸的角度發(fā)生變化或者壓力過緊、刮水器片長度不匹配，及刮水器片膠條磨損嚴重，刮水膠條磨損、臂桿及支架損壞等，在使用刮水器器時就會產(chǎn)生異響故障。解決辦法：清潔風(fēng)檔玻璃、調(diào)整刮水器臂與玻璃接觸的角度、調(diào)整刮水器臂彈簧的壓緊力及更換刮水器或者檢查刮水器總成，原車匹配的刮水器片。（5）膠條裂痕/變硬故障產(chǎn)生原因：刮水器質(zhì)量低下、受到化學(xué)物質(zhì)腐蝕或者到使用壽命。解決辦法：更換刮水器。在使用刮水器時，發(fā)現(xiàn)有雜音或者留有較長條痕，影響視野的現(xiàn)象，那么刮水器就已經(jīng)出現(xiàn)問題。結(jié)合上面的汽車刮水器片故障，就可以判斷刮水器是否需要更換了。2.刮水器器不工作故障檢修（1）刮水器器不工作對電機的檢修電機故障及檢修方法如下：①電機轉(zhuǎn)子斷線及炭刷磨損，引起電流不能通過電機。對此應(yīng)更換電機或轉(zhuǎn)子以及炭刷。②通電4-5min電機過熱，燒壞電機，應(yīng)更換電機。③電機內(nèi)部短路及燒損，刮水器的熔絲熔斷。應(yīng)更換電機或修理短路處。（2）刮水器器不工作對電源和電路的檢修電源和電路故障及檢修方法如下：①由于刮水器電路的其他元件損壞而熔斷熔絲。此時，應(yīng)檢查其他元件的工作狀況，更換損壞的元件。②檢查電機附近的配件，檢查接線柱的裝配狀態(tài)。③對照各連接軟線的顏色，檢查接線有無接錯。若接錯應(yīng)改接正確。④檢查地線，若接觸不良，應(yīng)予修理。（3）刮水器器不工作對開關(guān)和連桿的檢修開關(guān)及連桿的故障及檢修方法如下：①當開關(guān)接觸不良，電機不通電時，應(yīng)更換開關(guān)。②檢查連桿部分，當連桿的其他元件和配線掛住或連桿脫落，應(yīng)予修理。（4）刮水器器動作遲緩的檢修主要原因有：刮水器刮片和玻璃外表面臟污；電源電壓過低；導(dǎo)線接觸不良；電機軸承和減速順齒輪潤滑不良；電機炭刷與整流子接觸不良；炭刷彈簧這軟等。檢修方法：應(yīng)用清水洗凈刮片和玻璃表面油污；適當調(diào)高電機輸出電壓；檢查導(dǎo)線接觸情況；修磨整流子；維護電機軸承和減速器，加注潤滑油、脂等。（5）刮水器器突然停擺的檢修主要原因是：拉桿卡在減速器殼中，或熔絲熔斷造成的。檢修方法：檢修時，必須拆開減速機構(gòu)，查出卡住原因，使拉桿在殼體中自由運動。并查明斷路、短路原因后予以排除。（6）刮水器器停位不當?shù)臋z修刮水器停止工作時，刮片應(yīng)停止在既不能觸及又很靠近玻璃架的位置才是正確的。如果發(fā)現(xiàn)刮水器開關(guān)斷開后，刮片不能停在正確的位置，其原因有：①因調(diào)整不當，刮水器擺動不對稱。此時，應(yīng)擰松軸上的緊固螺母，使刮水器刮桿繞軸轉(zhuǎn)動到風(fēng)窗玻璃的適當位置再擰緊螺母。②刮水器電機一端的自復(fù)位器搭鐵不良或觸點臟污而接觸不良，或自動復(fù)位器停止位置不當。應(yīng)打開自動復(fù)位器蓋清潔觸點，并檢查電路搭鐵情況。四、討論1.查詢相關(guān)資料，簡要說一下秦EV刮水系統(tǒng)的工作原理。2.查詢相關(guān)資料，簡要說一下秦EV刮水系統(tǒng)故障檢修方法。五、小結(jié)講授法案例法提問法討論法視頻多媒體課件新能源汽車網(wǎng)站作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑課后小結(jié)備注說明：本頁用于某一章節(jié)或某一課教學(xué)實施方案的設(shè)計，該表可根據(jù)內(nèi)容加頁。注：1、本樣式供教師制作教案時填寫，供教學(xué)管理部門檢查用，一式兩份，開學(xué)初提交一份給各學(xué)院教務(wù)室，自己留一份；2、如教師提供的是教案詳案，本頁不夠?qū)?，可另附?nèi)頁，詳案格式可自行設(shè)計。2025-2026學(xué)年第1學(xué)期新能源汽車構(gòu)造授課題目項目五新能源汽車電氣系統(tǒng)任務(wù)5-2照明系統(tǒng)構(gòu)造認知與拆裝授課方式（請打√）理論（） 討論（ ） 實驗（ ） 習(xí)題課( 討論、參觀（ ） 其他（ ）授課時數(shù)教學(xué)目的與要求掌握新能源照明系統(tǒng)組成原理，熟練規(guī)范拆裝流程，強化安全規(guī)范意識與團隊協(xié)作能力教學(xué)重點與難點重點：1.掌握照明系統(tǒng)的組成及功能。2.了解智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢。難點：1.能熟練進行前照燈的拆裝。教學(xué)內(nèi)容及時間安排教學(xué)方法及手段新課導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入汽車照明系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它不僅關(guān)乎行車安全，也影響著駕駛者的舒適體驗。一個完善且高效的照明系統(tǒng)能夠在夜間或低光環(huán)境中提供足夠的照明，幫助駕駛者清晰地識別路況和其他車輛，從而避免潛在的危險。同時，照明系統(tǒng)也是汽車外觀設(shè)計的重要組成部分，能夠展現(xiàn)汽車的獨特風(fēng)格和個性。如果你作為一名新能源汽車售后技術(shù)支持人員，能否熟練掌握前照燈的拆裝呢？知識準備一、照明系統(tǒng)的組成及功能照明系統(tǒng)由電源、照明裝置和控制部分組成。照明裝置包括外部燈、內(nèi)部燈和工作照明燈，控制部分包括各種燈光開關(guān)繼電器等。二、智能照明系統(tǒng)系統(tǒng)組成以矩陣式LED智能前照燈為例,介紹自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)。矩陣式LED前照燈,它包含近光燈、靜態(tài)彎道燈、遠光燈、動態(tài)轉(zhuǎn)向燈、駐車燈和日間行車燈。近光燈德國HELLA公司研發(fā)制造的矩陣式LED前照燈上，近光燈呈“L”形布置,由15個LED組成,近光燈采用了大家熟知的非對稱型光束(光錐)，它是以基準軸為中心，將光束一分為二，如圖5-2-2所示?？拷鼇碥囈粋?cè)的前部區(qū)域的光束由9個LED負責(zé)，光束壓低，落地距離短，從而防眩。再往前的右側(cè)區(qū)域的光束由6個LED負責(zé)，即光束抬高，落地距離長，從而增加視見。圖5-2-2矩陣式LED前照燈-近光燈遠光燈矩陣式遠光燈由25顆LED單體組成，25顆LED單體能獨立發(fā)光，這些光段相互重疊在一起，構(gòu)成了遠光光束，如圖5-2-3所示。圖5-2-3矩陣式LED前照燈-遠光燈采用矩陣光柱技術(shù)，不僅讓駕駛?cè)嗽谝归g擁有如同白晝般清晰的行車視野，更重要的是智能照明系統(tǒng)根據(jù)道路情況能使得各個光段獨立接通或者關(guān)閉，在為駕駛?cè)颂峁┍M可能好的道路照明，最大限度利用遠光燈的同時，又避免交匯車輛駕駛?cè)藦姽飧蓴_。靜態(tài)彎道燈目前彎道燈功能技術(shù)是依據(jù)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度自動調(diào)整車燈的照射區(qū)域，以減小車輛在轉(zhuǎn)彎時因燈光照射范圍有限而產(chǎn)生的盲區(qū)，提升夜間行車的安全性。目前，該功能的實現(xiàn)方式主要有可轉(zhuǎn)向頭燈、獨立彎道照明燈及借助霧燈三種。德國HELLA公司研發(fā)制造的矩陣式近光燈LED燈組的中間位置單獨安裝三個LED來實現(xiàn)靜態(tài)彎道照明，如圖5-2-4所示。矩陣式近光燈在點亮的前提下,激活靜態(tài)彎道燈有兩種方法：一是打開轉(zhuǎn)向燈，車速不超過30km/h，此時，彎道燈轉(zhuǎn)動方向與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動方向一致，轉(zhuǎn)向且接通LED燈組，提供照明；當車速超過40km/h，彎道燈轉(zhuǎn)向回正且熄滅。二是轉(zhuǎn)向燈未打開，當車速低于60km/h時；轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角角度超過50°，彎道燈工作；車速超過70km/h或轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角角度小于15°彎道燈取消，如圖5-2-5所示。圖5-2-4靜態(tài)彎道燈圖5-2-5靜態(tài)彎道燈工作狀態(tài)十字路口燈為了讓汽車通過十字路口獲得更好的照明，保障