《新能源汽车技术》教学教案(全).docx

新能源汽车技术课后反思故障诊断子项目1：电动汽车电能源及电池管理系统参考学时：2学时教学内容与过程教学方 法与手 段备注教学引入教学方法：多媒体教学、操作演示、实践技能训练相结合课时安排：2课时学生分组进启发示行。先一、学习目标（-）知识目标提问引导学 生回答 上节课1.熟悉电动汽车常用的动力电池；的问题2.掌握各动力电池组的性能特点和工作原理；3.掌握电池管理系统的结构、功能。（二）能力目标理实一 体化教1.通过课程学习使学生能够按照使用、设计要求选择蓄电池的种类。学，结合 多媒体2.通过电池状态，对其故障进行诊断、维修。珠件讲 解（三）素质目标1 .形成良好的工作作风，培养与人合作、与人沟通能力。2 .锻炼学生的判断能力。二、预习要点熟悉电 动汽车 常用的 动力电1.蓄电池的种类及特点；池；掌握 各动力2.电池管理系统的结构、功能。电池组的性能三、学习方法特点和工作原1.复习第1章的学习内容，进一步了解新能源汽车的特点。理；掌握 电池管2.收集汽新能源汽车动力电池的相关素材，了解动力电池组的种类和理系统项目二：纯电动汽车参考学时：12学时特点。3 .学习课程内容，掌握各动力电池组的性能特点和工作原理，了掌握 电池管理系统的结构、功能。4 .通过学习，能对电池组得故障进行诊断、维修。5 .完成思考题四、学习内容（一）蓄电池的性能指标工作原理：电能一一化学能一一电能一一化学能的可逆变换过程1 .电压电动势、开路电压、额定电压、工作电压、终止电压2 .电池容量理论容量实际容量标称容量（公称容量）额定容量（保证容量）充电状态（SOC）3 .能量A标称能量实际能量比能量能量密度4 .功率比功率：电池单位质量中所具有电能的功率功率密度：电池单位体积中所具有的电能的功率5 .电池的内阻的结构、 功能。（占用课时10）结合实 际，提问 一些经 常遇到 的一些 问题。6 .循环次数7 .使用年限8 .放电速率>时率电池>倍率电池9 .自放电率10 .成本11 .其他（三）混合动力汽车对蓄电池的基本要求12 比能量13 充电时间短14 连续放电率高，自放电率低15 不需要复杂的运行环境16 安全可靠17 寿命长、免维修、制造成本低（四）铅酸蓄电池1 .种类移动式I固定式半密封式密封式> 特点：开路电压高，放电效率高，能够在常温下正常工作，生 产技术成熟，价格便宜，规格齐全。> 动力铅酸电池：高比能量和比功率，高循环次数和使用寿命， 快速充电性等2 .基本单元：2V/正极板单体电池 Y负极板（隔板（五）镇-氢和镇-镉电池1 .银-氢（Ni-MH）电池标称电压：1. 2V比能量：70-80 （W. h） /kg比功率：200W/kg2 .银-镉电池比能量：55 （W. h） /kg比功率：超过225W/kg（六）锂离子电池和钠硫电池3 .锂离子电池单体电池工作电压：3. 7V重量轻、比能量大T50（Mh）/L体积小-400 （W.h）/L循环次数：1000次无污染4 .钠硫电池（七）BMS的必需性和BMS系统结构1 .电池成组后的主要问题:1过充、过放过大电流<温度过高【短路或者漏电2 . BMS的主要工作原理：数据采集电路首先采集电池状态信息数据，再由电子控制单元 （ECU）进行数据处理和分析，然后根据分析结果对系统内的相关功能 模块发出控制指令，并向外界传递信息。3 .电池管理系统结构“电池组管理系统热（温度）管理系统.电压平衡控制系统（八）电池管理系统的功能/电压、电流与温度测量计算电池SOC计算电池放电深度DOD 计算最大允许放电电流计算最大允许充电电流预测蓄电池寿命指数和SOHI故障诊断五、思考题1 .蓄电池的种类？2 .锂离子电池的特点？3 .电池管理系统的功课后反思项目二：纯电动汽车子项目3：电动汽车相关技术参考学时：4学时教学内容与过程教学方 法与手 段备注教学引入教学方法：多媒体教学、操作演示、实践技能训练相结合课时安排：2课时一、学习目标启发示学生分提问组进（-）知识目标行。先1.掌握DC/DC转换器的结构和工作原理；引导学 生回答2.掌握电动汽车动力转向系统的构造及原理；上节课 的问题3 .掌握电动制动系统的构造及原理；4 .掌握普锐斯汽车线控制动系统构造及工作原理；5 .掌握电动汽车能量回馈控制原理；6 .掌握纯电动汽车和混合动力汽车空调的构造及工作原理；7 .掌握纯电动汽车和混合动力汽车仪表的功能。（二）能力目标1 .能够根据仪表显示判断、检测故障并维修。2 .掌握检测设备的正确使用。（三）素质目标1 .形成良好的工作作风，培养与人合作、与人沟通能力。2 .训练学生使用设备的规范性。3 .培养团队协作精神。二、预习要点参考学时：12学时1 . DC/DC转换器的结构和工作原理.电动汽车动力转向系统的构造及原理2 .电动制动系统的构造及原理.普锐斯汽车线控制动系统构造及工作原理3 .纯电动汽车和混合动力汽车空调的构造及工作原理.电动汽车能量回馈控制原理4 .纯电动汽车和混合动力汽车仪表的功能三、学习方法1 .观看相关媒体素材.学习课程内容2 .理论联系实践，参与完成实验、实训课程5.总结，完成思考题理实一体化教学,结合多媒体课件讲解四、学习内容（一）直流/直流转换器1 .电动汽车辅助子系统.单、双向DC/DC转换器工作原理（二）电动汽车动力转向系统.电动转向系统分类电动转向助力系统EPS的再次分类能源消耗效果横向类 比讲解， 加深及 理解记 忆。HPSEHPSEPSHPS*j比:90 %的能源消耗效果EHPS对比:25 %的能源消耗效果1 . EPS的元件组成和工作原理传感器项目一：新能源汽车概论参考学时：2学时教学目标一、知识目标1 .能源危机；2 .环境污染;3 .国家对策。4 技术发展现状。二、能力目标1 .全面了解新能源汽车发展现状及趋势。2 .掌握新能源汽车的分类。三、素质目标1 .能够自主学习汽车新知识、新结构；2 .能够通过各种媒体资源查找所需信息。教学准备1 .多媒体教室。2 .多媒体教学课件资料。教学方法和建议1 .教学方法：采用讨论问答方法。2 .教学建议：启发学生对电动汽车及其结构和技术的关注，提高其对新能源汽车认知程度和 兴趣。教学内容与过程教学方法 与手段备注教学引入教学方法：多媒体教学。课时安排：2课时一、发展新能源汽车的战略意义1、能源安全世界千人汽车保有量 中国汽车保有量预测 汽车对石油需求预测 高油价与能源危机中国燃油汽车产业发展将不可持续2、环境污染的严重性中国是PM 2. 5最严重地区之一结合多媒 体课件讲解引导学 生思考 并回答 问题(三)行动制动和电动机再生制动结合实 际，提问 一些经 常遇到 的一些 问题。结合实 际，提问 一些经 常遇到 的一些 问题。1 .电动真空助力制动系统1)基本工作原理2)再生制动. PRIUS混合动力汽车线控制动系统(1) PRIUS主组件功能(2)电动机再生制动(3)电动汽车的行车制动EBD、ABS和助力操作(4) VSC+系统(5)自诊断和安全保护3.电动汽车能量回馈控制原理(1)无刷直流电动机的基本控制方法(2)采用无刷直流电动机驱动系统的回馈制动方法(四)电动汽车空调系统电动汽车空调装置以及车环境特点：应具有足够抗振动冲击和良好的系统气密性能具有快速制冷、制热和低速运行能力压缩机工作效率高，控制可靠性高，维护方便车内漏热严重难以做到气流分布均匀布置任 务，学 生分组 完成。布置任 务，学 生分组 完成。1 .电动汽车空调的制冷方式早期一一没有配备空调系统将燃油发动机带动的压缩机替换成直流电动机直接驱 动的压缩机汽车空调压缩机分类传统发动机驱动的类型Y使用发动机和电动机驱动的混合动力型I单纯使用变频电动机驱动的类型（1）制冷系统的组成混动压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发箱和控 制电路等组成。（2）制冷系统部件功能学生看图按照分解步骤逐步进行学生看图按照分解步骤逐步进行.空调制热方式空调压缩机（1）空调制冷/制热方式半导体式制冷/制热基本器件：热电偶对特点：不需要任何制冷济，可连续工作，没有污染源没有 旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件, 工作时没有振动、噪音，寿命长，安装容易。制冷效率一般不高，但制热效率很高。热泵型空调系统制冷/制热驻车加热器制热PTC加热器的电制热方式逆变器逆变器驱动电机四通阀压缩机 一车内热交换器wwww以 WWMWaW wwwwwZWkWVgQ 课ANN工车内温度 传感器车外热交换器n轴流风扇膨胀阀离心风扇制热工作方式制热工作方式制冷工作方式(2)电动变排量涡旋式制冷压缩机2 . Prius空调系统(1)空调变频器空调变频器(2)系统图和主组件位置图(3)空调其他部件介绍(4)自诊断电动汽车充电及高压安全一、学习目标(一)知识目标1 .熟悉电动汽车主要充电方式；2 .掌握充电机功能;.熟悉电动汽车传导式充电接口;3 .掌握TN网络原理及电动汽车高压用电安全。（二）能力目标.能够采用正确的方法给电动汽车充电。1 .掌握电动汽车高压用电安全知识。（三）素质目标.形成良好的工作作风，培养与人合作、与人沟通能力。1 .训练学生使用设备的规范性。2 .培养团队协作精神。二、预习要点.电动汽车主要充电方式；1 .充电机功能；.电动汽车传导式充电接口；2 .电动汽车高压用电安全。三、学习方法.观看相关媒体素材1 .学习课程内容.理论联系实践，参与完成实验、实训课程5.总结，完成思考题四、学习内容（-）电动汽车充电方式.常规充电方式采用恒压、恒流的传统充电方式对电动汽车进行充电。典型的充电时间：8-10h.快速充电方式以1C-3C的大充电电流在短时间内为蓄电池充电。典型的充电时间:10-30min监控室监控室4岬喟©-1 .更换电池充电方式通过使用机械设备，整个电池更换过程lOmin以内，与现有的燃油汽车加油时间大致相当。2 .无线充电方式（二）充电机功能.充电机功能自动设定方式手动设定方式1 .充电功能充电模式智能三阶段充电模式特殊功能数据转储和处理2 .监控功能3 .显示功能4 .通讯功能5 .典型电动汽车智能充电及管理系统功能（三）电动汽车传导式充电接口1.交流充电接口2.直流充电接口功能供电设备充电插头1 1 1充电插座/流电源(L1)-I11111111111111111111111111交流电源(L2) 1_I2交流电源(L3)-1_|34114中线(N)51 I5设备地(B)依希确认1 (CP)M16bi7控制确认2 (PP)官电动汽车(四)电动汽车高压安全1 . TN网络原理2 .现代电动汽车的安全措施3 .电动汽车绝缘电阻检测方法五、实训与练习六、思考题1 .电动汽车主要充电方式？2 .充电机功能？3 .电动汽车传导式充电接口？4 .电动汽车高压用电安全？5 . DC/DC转换器的结构和工作原理？6 .电动汽车动力转向系统的构造及原理？7 .电动制动系统的构造及原理？8 .普锐斯汽车线控制动系统构造及工作原理？9 .纯电动汽车和混合动力汽车空调的构造及工作原理？10 .电动汽车能量回馈控制原理？11 .纯电动汽车和混合动力汽车仪表的功能？课后反思项目三纯电动汽车参考学时：10学时任务一 电动汽车电动机参考学时：4学时教学目标一、知识目标1、掌握驱动电机及控制技术的构造及原理。二、能力目标1、能认识各种驱动电机及控制器。三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备1、多媒体教室。多媒体教学课件。2、相关电机及控制器。教学方法和建议1、教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。2、教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制 技术的构造及原理。教学内容与过程教学方法 与手段备注教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课时安排：2课时一、电力驱动系统电动汽车电力驱动系统是电动汽车的心脏，其任务是在驾驶员 的控制下，高效地将蓄电池的能量转化为车轮的动能，或者（刹车 时）将车轮上的动能反馈到蓄电池中。电动机驱动系统分为电气和机械两大部分。电气部分由电动机、 功率转换器和电子控制器三个子系统组成；机械部分主要由机械传 动装置（变速器和差速器）和车轮构成。电子控制器分为三个功能 单元：传感器、中间连接电路和处理器。在驱动和能量再生过程中，育维源与电机之间的能量流动是通 过功率转换器进行调节的。二、电力驱动系统的种类根据电动汽车驱动轮的布置方式有全轮驱动、后轮驱动和全轮 驱动等方式。课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题PM 2. 5构成中70% -80%来自于汽车尾气 典型燃料与驱动技术的效率与碳排放 面临二氧化碳减排的巨大压力二、新能源汽车类型 纯电动汽车（重点） 混合动力汽车（重点） 燃料电池电动汽车 天然气汽车 生物燃料汽车 氢燃料汽车三、汽油机汽车与电动汽车能量利用效率比较 汽油机汽车能源转换效率WTT 汽油机汽车能量转换效率TTW 电动汽车能源转换效率WTT四、世界电动汽车发展现状 主要国家发展战略及政策动向 我国电动汽车“三纵三横”技术体系 我国电动汽车标准体系初步建立 新能源汽车25个示范试点城市 各国新能源汽车销量2011年全球新能源汽车销量品牌五、部分新能源汽车车型丰田普锐斯插电式混合动力汽车GM雪佛兰Volt增程式电动车日产leaf电动汽车 宝马MINI-E电动汽车 2012年北京汽车展上部分电动汽车根据电动汽车驱动系统的组成特点，其基本布置方式可分为机 械驱动系统、半机械驱动系统和纯电气驱动系统等。根据电动汽车驱动系统中是否采用轮毂电动机，可分为轮毂电 动机驱动系统和非轮毂电动机驱动系统。根据电动汽车驱动系统中电动机的数量可分为单电机和多电 机驱动系统。三、电动汽车对驱动电动机性能的基本要求（1）高电压；（2）高转速;（3）质量轻，体积小。（4）电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能， 以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需要的功率和转矩。（5）电动机需要有4-5倍的过载，以满足短时加速行驶和最 大爬坡度的要求。（6）电动机应具有较高的可控性、稳态精度、动态性能，以 满足多部电动机协调运作。（7）电动机应具有高效率、低损耗、并在车辆减速时，可进 行制动能量回收。（8）电气系统和控制系统的安全性应达到有关的规定和标准。（9）能够在恶劣条件卜可靠工作。（10）结构简单，适合量生，使用维修方便,价格便宜等。驱动电机除了要满足上述性能要求外，在设计是还应注意一下 几点：a）单电动机与多电动机结构。一种是采用单个电动机驱动车轮，另一种是采用多个电动机和 一起单独驱动每一个车轮。单电动机结构的优点是：由于只用一个 电动机，它最大限度的减少体积、质量和成本。而多电动机结构能 减小单个电动机的电流和功率的额定值，并能均衡电动机的尺寸和 质量。另外，在电子减速器起作用时，考虑过失容限的能力，多电 动机驱动需采取额外的预防。b）单电动机与多电动机结构比较。c）固定速比（单速传动）与可变速比（多速传动）齿轮减速。d）有/无齿轮传动。四、系统电压电动汽车的电压等级对驱动电动机系统的设计有很大影响。采 用合理的高电压电动机可以减小逆变器的成本和体积。但如果电压 选择过高，需要串联蓄电池增多，引起车辆的重量、成本增加，车 辆性能下降，车内空间和行李箱空间减小。系统电压受蓄电池重量限制，般约占整车的30%左右；另 外，电动机功率越大，所采用的电压等级越高。通用汽车EV1采用 102kW电动机的电压等级为312V,而Reva EV的13kW电动机采用 48V电压。五、驱动电动机电动机的发展已经经历了一个多世纪，不像电子和计算机科学，电动机的发展时间较长发展速度较慢。然而，借助于新材料技 术、高度发展的拓扑学、功能强大的计算机辅助设计（CAD）、先进 的功率电子和微电子技术，电动机得以不断地发展。六、驱动电机分类（一）直流电动机1、直流电机模型最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设 了一对直流励磁的静止的主磁极N和S,在旋转部分（转子）上装 设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。固定部分有磁铁（主磁极）、电刷。转动部分有电枢铁心和绕 在铁心上的绕组。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈 的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。 换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固 定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一 对固定不动的电刷B1和B2,当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片 和电刷与外电路接通。（1）主磁极：包括励磁绕组、主极铁心主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是 用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主 磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。主磁极铁心靠近转子一 端的扩大的部分称为极靴，它的作用是使气隙磁阻减小，改善主磁 极磁场分布，并使励磁绕组容易固定。为了减少转子转动时由于齿 槽移动引起的铁耗，主磁极铁心采用1L5nmi的低碳钢板冲压一 定形状叠装固定而成。主磁极上装有励磁绕组，整个主磁极用螺杆 固定在机座上。主磁极的个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使 得相邻主磁极的极性按N, S极交替出现。（2）电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置，它由电刷、刷握、刷杆和 连线等部分组成，电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在刷握 内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋转时与换向器表面 形成滑动接触。刷握用螺钉夹紧在刷杆上。每一刷杆上的一排电刷 组成一个电刷组，同极性的各刷杆用连线连在一起，再引到出线盒。（3）换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，由换向极铁心和套 在铁心上的换向极绕组构成。换向极的作用是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产 生有害的火花。换向极的个数一般与主磁极的极数相等，在功率很 小的直流电机中，也有不装或少装换向极的。换向极绕组在使用中 是和电枢绕组相串联的，要流过较大的电流，和串励绕组一样，导 线截面较大。（4）机座有两个作用，一是作为主磁极的一部分，二是作为电机的结构 框架。机座中作为磁通通路叠部分称为磁胡。机座一般用厚钢板弯成筒形以后焊成，或者用铸钢件（小型机座用铸铁件）制成。机座 的两端装后端盖。（5）电枢（转子）直流电机的转动部分称为转子（即电枢）。包括电枢铁心1、电枢绕组3、转轴5、轴承、换向器、风扇2 等。电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组支撑部分；电 枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。为减少电枢铁心内的涡流损耗， 铁心一般用冲有齿、槽的硅钢片叠压夹紧而成。小型电机的电枢铁心冲片直接压装在轴上，大型电机的电枢铁 心冲片先压装在转子支架上，然后再将支架固定在轴上。为改善通 风，冲片可沿轴向分成几段，以构成径向通风道。电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，是直 流电机的电路部分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量 转换的部分。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，分上下两 层嵌放在电枢铁心槽内，上下层以及线圈与电枢铁心之间都要妥善 地绝缘，并用槽楔压紧。大型电机电枢绕组的端部通常紧扎在绕组 支架上。换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因 此换向器是直流电机的关键部件之一。换向器由许多具有鸽尾形的 换向片排成一个圆筒，其间用云母片绝缘，两端再用两个V形环夹 紧而构成。每个电枢线圈首端和尾端的引线，分别焊入相应换向片 的升高片内。小型电机常用塑料换向器，这种换向器用换向片排成 圆筒，再用塑料通过热压制成。2、直流电动机的工作原理将直流电通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。电动机内部有磁场存在。电枢电枢载流导体将受到电磁力f的作用f二Blia （其方向 用左手定则判断）所有导体产生的电磁力作用于转子（电枢），使电枢以n转/ 分旋转。3、直流电动机的机械特性将直流电机的电势方程和转矩方程代入直流电动机电压平衡 方程式中，并略加整理后，可得他励直流电机的机械特性方程为：uRaTAn 1 =一K/ KeKte（）永磁电动机分类（永磁直流电动机永磁同步电动机永磁无刷直流电动机，永磁无刷电动机1永磁混合式电动机1、永磁直流电动机用永磁体代替励磁线圈和磁极。优点：节省空间、减少励磁损失，功率密度和效率较高，永磁 体的磁导率低，因而可以减少永磁直流电动机的电枢反应，使换向 得以改善。缺点：存在换向器和电刷。2、永磁同步电动机永磁无刷电动机优点：对于给定的输出功率，它的质量和体积能够大大减小，使得功 率密度提高；效率高于感应电动机；易于采取措施散热；可靠性较 高；转子电磁时间常数小，动态性好。3、永磁无刷直流电动机交换永磁直流电动机的定子和转子。优点：无刷，消除了电刷带来的许多问题，且方波电流和方波 磁场相互作用可产生更大转矩。有更好的动态性和弱磁控制能力。4、永磁混合式电动机一般采用串联和并联结构。特点：漏磁最小，结构紧凑；材料消耗减少；气隙磁通密度和 功率密度高；转矩一一转速特性能满足电动汽车驱动的特殊要求； 恒功率运行的速度范围显著提高；提高电动汽车驱动如爬坡时低速 高转矩和巡航时高速低转矩工作去的效率。（三）感应电动机1、感应电机系统结构（1）单电动机驱动由三相笼型感应电动机、三相电压型PWM逆变器、电子控制器、 减速器和差速器组成。（2）多电动机驱动由多个电动机、多个逆变器、集中或分布式控制器和可变速比 的变速器组成。2、感应电动机动力系统这种电动机需要专门设计，转子铁芯和定子铁芯由薄硅钢片叠 加而成，以减少铁损，鼠笼采用铜条减少线圈损失，定子铁芯采用 C级绝缘，可直接用低黏度的油来冷却，采用铸铝机座来减小电动 机总质量。3、转速控制为了实现感应电动机的理想控制，许多新的控制方法被应用到 电动汽车的感应电动机驱动中来，其中较为成功的是，变压变频 （VVVF）控制、磁场定向控制（FOC）（也称矢量控制或解耦控制）、 变极控制。（四）开关磁阻电动机1、工作原理遵循磁阻最小的原则，当B相绕组受到激励时，为减小磁路的 磁阻，转子顺时针旋转，直到转子极2与定子极B相对，此时磁路 的磁阻最小（电感最大）。然后，切断绕组B的激励，给绕组A施 加激励，磁阻转矩使转子极1与定子极A相对2、开关磁阻电动机的控制（1）电动机结构简单成本低（2）功率电路简单可靠（3）系统可靠性高（4）启动转矩大，起动电流低（5）适用于频繁起停及正反向转换运行的场合（6）可控参数多，调速性能好（7）效率高损耗小（五）轮毂电动机轮毂电动机就是轮中央部分放电动机，有时也叫电动轮。1、类型:（1）内转子式：采用内转子式，配备固定传动比的行星减速 器，也称轮边减速器。电动机转速高达10000r/min。（2）外转子式：采用低速外转子电动机，最高转速在 1000-1500r/mino2、轮毂电动机的优点（1）省略大量传动部件，让车辆结构更简单（2）可实现多种复杂的驱动方式（3）便于采用多种新能源技术3、轮毂电动机的缺点（1）增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影 响（2）电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能（3）增加初始成本，可靠性较差课后反思项目三 纯电动汽车参考学时：10学时任务二 电动机控制器和整车控制器参考学时：2学时教学目标一、知识目标整车控制器的构造及原理。二、能力目标掌握整车控制器的构造及原理。三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备1、多媒体教室；多媒体教学课件。2、相关电机及控制器。教学方法和建议1、教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。2、教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制技术的构造及原理。 教学内容与过程备注教学方法与手段教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题课时安排：2课时一、电动机控制器PIC可以包含功率模块、控制、保护、信息传递和制冷等。例如，丰田的混合动力中采用的功率集成电路。1、汽车电动机功率控制器汽车电动机控制器是由DSP电动机控制板、IGBT驱动电路板、 IGBT模块、控制电源、散热系统组成。(1)DSP电动机控制作用：接收整车控制器指令并反馈信息； 检测电动机系统内传感器信息；根据指令及传感器信息产生驱动 IGBT的开关信号。(2) IGBT驱动电路接收DSP的开关信号并反馈相关信息；放大开关信号并驱动 IGBT；提供电压隔离和保护功能。(3)控制电源为DSP提供电源；为驱动电路提供多路相互隔离的电源。(4)散热系统为电力电子模块散热；为控制器组件安装提供支撑；为控制器 提供环境保护。二、整车控制器EV-ECU的功能(1)整车控制器EV-ECU对电动机控制器MCU的控制功能(2)整车控制器电源管理功能(3)整车控制器的自诊断功能(4) EV-ECU同其他控制节点的数据信息共享功能(5) EV-ECU的电器管理功能对灯光和加热器等的控制对电器用电优先权惊醒控制(6) EV-ECU的防盗功能三、电动汽车冷却系统1 .热源电动汽车主要的热源有电池、控制器、电机等。(1)蓄电池(2)电动机2 .冷却方式(1)电动机驱动控制器和电动机分开布置，多为客车(2)电动机和电动机驱动器集成在一起，多为轿车(3)国外先进功率控制器双面冷却技术根据电动汽车驱动系统的组成特点，其基本布置方式可分为机 械驱动系统、半机械驱动系统和纯电气驱动系统等。根据电动汽车驱动系统中是否采用轮毂电动机，可分为轮毂电 动机驱动系统和非轮毂电动机驱动系统。根据电动汽车驱动系统中电动机的数量可分为单电机和多电机驱动系统。课后反思项目三 纯电动汽车参考学时：10学时任务三电动汽车变速驱动桥参考学时：2学时教学目标一、知识目标电动汽车变速驱动桥的构造及原理。二、能力目标电动汽车变速驱动桥的构造及原理。三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备1、多媒体教室。多媒体教学课件。2、相关电机及控制器。教学方法和建议1 .教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。2 .教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制技 术的构造及原理。 教学内容与过程备注教学方法与手段课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课时安排：2课时一、电力驱动系统的不同根据电力驱动系统的不同，电动汽车分为以下六种课后反思课后反思项目三 纯电动汽车参考学时：10学时任务四 典型纯电动汽车参考学时：2学时教学目标一、知识目标以典型纯电动汽车为例学习纯电动汽车的构造及性能。二、能力目标掌握纯电动汽车的构造及原理。三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备1、多媒体教室。多媒体教学课件。2、相关电机及控制器。教学方法和建议1 .教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。2 .教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制技 术的构造及原理。教学内容与过程教学方法 与手段备注教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课时安排：2课时一、电力驱动系统的不同根据电力驱动系统的不同，电动汽车分为以下六中课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题课后反思项目三：混合动力汽车参考学时：10学时任务一、混合动力定义及控制策略参考学时：4学时教学目标一、知识目标1.混合动力汽车定义及控制策略二、能力目标1.掌握动力汽车定义及控制策略三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备1.多媒体教室。多媒体教学课件。2相关电机及控制器。教学方法和建议.教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。1 .教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制技术的构造及原理。 教学内容与过程备注教学方法与手段课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课时安排：4课时一、混合动力定义和控制策略1 .定义：由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源， 其中至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。一般指既有内燃机又有电动机驱动的车辆。2 .混合动力控制策略一般采用两种方法直接法间接法总体控制方案分布式集成式分布式是指设置独立的整车控制单元，同时整车控制单元和各 总成控制单元之间相互独立（至少在逻辑上）。（1）起动工况控制策略初始起动阶段，发动机的转速和转矩成正比趋势，在转速较低 时，发动机输出转矩较小；而电动机的转速、转矩成反比，在低转 速下具有良好的转矩特性。一般情况下都有电动机起动整车进入纯电动驱动工况；而当电 池SOC低于设定的下限值时，由发动机起动整车。（2）驱动行驶工况控制策略1）低速小负荷行驶工况2）中速中负荷行驶工况3）加速和高速行驶工况4）减速制动工况控制测率5）纯电动驱动工况.辅助驱动1）满足动力性需求的辅助驱动2）满足经济性的辅助驱动.发电功能3 .再生制动功能课后反思项目三：混合动力汽车参考学时：10学时任务二、混合动力汽车分类及工作原理参考学时：2学时 教学目标一、知识目标1混合动力汽车分类及工作原理。二、能力目标1 .能区分混合动力汽车的类型。三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备L多媒体教室。多媒体教学课件。2相关电机及控制器。教学方法和建议.教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。1 .教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制技术的构造及原理。教学内容与过程教学方法与手段备注课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课时安排：2课时 二、油电混合动力汽车分类1.按串并联分类 串联型 并联型 混联型B=BatteryE=EngineF=FuelG=Gf?nRrat orI=IotorP=PoverT=Trans>ission2.按混合度分类微混轻度混中度混合重度混合纯电动混合动力双模式3.按能否外接电源进行充电 插电式混合动力课后反思项目三：混合动力汽车参考学时：10学时任务四、BSG(BAS)和ISG混合动力系统参考学时：4学时教学目标一、知识目标BSG(BAS)和ISG混合动力系统。二、能力目标.能说明BSG(BAS)和ISG混合动力系统工作原理。三、素质目标具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；具有团队合作精神。具有良好的自身 形象。教学准备1 ,多媒体教室。多媒体教学课件。2相关电机及控制器。教学方法和建议.教学方法：采用任务教学法、分组教学法、情景模拟法等。1 .教学建议：利用课堂教学和实训操作进行讲授。使同学们能够掌握驱动电机及控制技术的 构造及原理。教学内容与过程教学方法 与手段备注教学引入教学方法：多媒体教学、教学演示、实训课时安排：2课时课堂讲授， 多媒体教 学。引导学 生回答 问题三、BSG(BAS)和ISG混合动力系统BSC混合动力系统，即驱动皮带一一发电机一一发动机系统。1SG是集成的具有起动机功能的发电机的缩写。目前这两种动力系统目前只给发动机起主力作用，无法实现纯电驱 动。LBAS混合动力系统项目二：电动汽车电能源及电池管理系统参考学时：4学时教学目标一、知识目标.动力电池的类型