《驱动电机及控制技术》课程标准

江苏安全技术职业学院汽车运用安全管理专业《驱动电机及控制技术》课程标准一、课程性质本课程是三年制高等职业学校新能源汽车运用与维修专业必修的一门专业核心课程。是在汽车电工电子、汽车机械基础等课程基础上，开设的一门综合性较强的核心课程，其任务是使学生掌握常用电动机的结构及其控制方法，培养学生对新能源汽车常用电动机的结构原理分析及控制策略的设计能力；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。二、学时与学分本课程建议课时为80课时，本课程的总学分为5学分。三、课程设计思路本课程学习方式的多样化。推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式，分知识模块来实施。1、课程定位本课程的开设是通过深入企业调研，与专业指导委员会专家共同论证，根据工作任务与职业能力分析，以必须、够用为度，以掌握知识、强化应用、培养技能为重点，以新能源汽车相关工作任务为依据设置本课程。2、目标确立依据新能源汽车运用与维修专业人才培养方案中确定的培养目标、综合素质、职业能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，突出核心素养和关键能力，结合本课程的性质和职业教育课程教学的最新理念，确定课程目标。3、教学内容确定依据《驱动电机及控制技术》课程所对应工作的基本内容，将本课程划分为驱动电机基础知识、常用驱动电机、功率变换器、功率变换器应用技术、驱动电机控制技术和新型驱动电机等几大部分，在设计上强调学生学习自主性。内容上以任务为导向，强化知识与信息的应用，弱化知识的了解与背诵；教学指导上合乎以学生为中心，重视学习成果的展示分享，让学习者在享受成就感的前提下，兴趣盎然地完成学习任务，达到单元学习目标。四、课程目标学生通过学习本课程，使学生能掌握新能源汽车中主要使用的几种电动机--直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机的结构、原理及应用，以及新能源汽车驱动电动机的结构及其控制方法。熟悉对上述调速、分析及控制。结合生产生活实际，培养学生对所学专业知识的兴趣和爱好，养成自主学习与探究学习的良好习惯，从而能够解决专业技术实际问题，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。核心素养和关键能力目标：1.知识素养掌握驱动电机的结构原理及应用，掌握功率变换器电路及其应用技术，驱动电机控制技术及新型电机的结构特点与选用。2.能力素养能对对驱动电机各种控制电路进行选择、应用和设计，能够准确描述各种电机控制技术的控制原理及特点，并针对不同电机选用不同的控制方式。3.实践素养能整体把握驱动电机及控制技术的应用及在日后的工作中解决实际问题。4.发展素养具有独立思考、获取资源，分析问题、解决问题的能力；5.安全素养具有规范操作的职业习惯和安全、环保意识；6.职业素养具有良好的职业道德、职业操守和严谨求实的精益精神。五、课程内容与要求模块教学单元内容及要求参考学时模块一：驱动电机基础知识1.1驱动电机概述了解新能源汽车对驱动电机的性能要求，熟悉驱动电机的分类，了解电机学基本定律，掌握电机的基本性能参数21.2电机驱动系统的结构及关键技术了解电机驱动系统结构组成，掌握电机驱动系统关键技术21.3驱动电机系统的发展现状与未来趋势了解驱动电机的发展现状及未来趋势，熟悉电机控制系统现状及未来趋势2模块二：常用驱动电机认识2.1直流电动机熟悉直流电动机的结构，理解直流电动机的工作原理，掌握直流电动机的励磁方式，了解直流电动机的特点及应用42.2交流感应电动机熟悉交流感应电动机的结构，理解交流感应电动机的工作原理，掌握其励磁方式，了解特点及应用42.3交流永磁电动机熟悉交流永磁电动机的结构，理解其工作原理，掌握交流永磁电动机的励磁方式，了解其特点及应用42.4开关磁阻电动机熟悉开关磁阻电动机的结构，理解开关磁阻电动机的工作原理，掌握其励磁方式，了解开关磁阻电动机的特点及应用42.5驱动电机的选择能够对驱动电机的类型，额定电压、转速进行选择，并对其功率和转矩进行计算4模块三：功率变换器认识3.1功率半导体器件认识功率二极管，了解功率场效应晶体管及双极晶体管23.2DC／DC变换器掌握变换器的工作原理与控制方式，理解并能够设计降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路，了解其应用43.3AC／DC变换器掌握不可控整流电路、PWM整流电路43.4DC／AC变换器理解并掌握电压型DC／AC变换器、电流型DC／AC变换器4模块四：功率变换器应用技术4.1功率电路了解功率模块应用技术、电容器应用技术、功率母排技术、电力电子模块集成技术等几种应用技术，熟悉功率电路44.2冷却技术了解冷却方式的分析与选择，熟知冷却要求，能对电动机和2控制器损耗进行分析，能够进行冷却系统的设计4.3IGBT驱动与保护电路了解IGBT的损坏机理与保护形式和IGBT驱动与保护电路的基本要求2模块五：驱动电机控制技术5.1直流电动机控制技术熟悉直流电动机机械特性参数，掌握直流电动机控制方式了解典型直流电动机控制系统45.2交流感应电动机控制技术理解感应电动机调速原理，掌握变压变频控制原理和控制方式，了解矢量控制技术和直接转矩控制45.3交流永磁电动机控制技术了解永磁同步电动机控制技术和无刷直流电动机控制技术45.4开关磁阻电动机控制技术掌握控制系统的结构组成，熟悉开关磁阻电动机的控制方式和开关磁阻电动机的机械特性，了解开关磁阻电动机调速系统的特点，认识典型开关磁阻电动机调速系统4模块六：新型驱动电机认识6．1双机械端口能量变换器掌握双机械端口能量变换器结构及工作原理，能够对双机械端口能量变换器控制策略进行分析26．2混合励磁电机掌握混合励磁电机的结构及工作原理，能够对混合励磁电机调速特性进行分析26．3多相电机了解多相电机的结构，能够对多相电机谐波磁场及变频调速系统特点进行分析26．4轮毂／轮边电机了解轮毂电机的驱动形式及工作原理，能够根据轮毂电机的特点选择电机2合计学时80六、实施建议（一）教学建议（1）本课程教学应由具有双师资质的汽车专业专职教师，和聘请企业技术骨干兼职教师共同完成教学任务，实施陈述性知识和过程性相结合的知识传授与技能训练。师生比在1:15～1:20左右。（2）本课程的教学组织，建议采用小班、分组的教学活动组织方式。教学方法采用理实一体化的教学方法，适宜采用项目教学法、情境教学法、案例教学法、行动导向教学法等宏观教学模式，以及讲授法、讨论法、启发法、表演法、合作学习法、探究学习法等因材施教的灵活教学方法。（3）在教学中引入现代化教学手段，充分运用仿真教学、模拟教学等多媒体教育技术，将形象逼真，生动有趣的工艺过程动态演示给学生，激发学生学习兴趣，增强学习效果。（4）在教学过程中，提倡学生自主学习和团队训练，通过任务引领的项目教学，培养学生自主完成任务的能力及团队协作精神。（5）在教学过程中，要充分运用信息化技术，提倡采用数字媒体信息化和实物等教学相结合的教学方法，使学生真正掌握理论知识和操作技能。（二）评价建议本课程评价主要是为了解学生学习过程和结果，激励学生学习和改进教师教学强，以育人为目标的考核评价。（1）以学习目标为评价标准，坚持用多元化评价方式引导学生形成个性化的学习方式，养成良好的学习习惯。（2）学习评价宜以过程性评价和终极性评价相结合，注重实践性引导，过程评价以鼓励为主。（3）建立过程性评价和终结性评价相结合的考评方法，强调过程考评的重要性。过程考评占比40％，期末考评占比60％。（三）教材建议教材选用遵循如下原则：（1）实用性和实践性。教材内容以“必需、够用”为原则，实践部分以易于联系实践，技能操作符合职业技能鉴定规范。（2）基础性。教材的深度和广度要符合高等职业教育的水平，即包涵职业岗位必需的理论知识，还注重学生继续学习能力的培养。采取项目形式编写，根据就业趋势，加强职业能力培养。（3）综合性。教材内容要广泛，适用面广。内容要包括职业要求的理论知识和职业能力训练，还应包括非技术的职业素养培养。通过案例训练，着重培养学生对本职的高度责任心和强烈的责任感。（4）形式多样性。教材内容组织形式要多样性，内容要灵活。要反应了科学技术的发展，有新技术、新工艺、新方法和新理论。课后训练设计到位，并引导学生进行广泛讨论。（四）课程资源开发与利用建议1.开发相关学生工作手册、任务书、教材以及学生学习工作页、实习工单等教学资源；2.积极开发和利用网络课程资源，以提高学生的学习能力，通过让学生预习和复习，更好的让学生掌握本门课程的知识；3.利用校内实训场所和实训室相关的教学仪器、台架等形成可以进行多媒体教学和现场教学的场所，不断改善教学效果。七、说明1、本课程标准根据专业人才培养方案的要求、通过深入企业调研，与专业指导委员会专家共同论证制定，适用于新能源汽车运用于维修专业及其它三年制高专汽车相关专业。2、本课程标准由王洪波主编，汽车服务教研室教师参与讨论编写。3、教学中应注意结合实际情况，理论课多举例说明，实践课要与理论紧密结合。编写：王洪波审核：时间：2017年11月新能源发展简介摘要：能源是人类生存和发展必不可少的重要物质条件，人类文明进步和经济社会发展离不开能源的消耗。随着煤炭、石油、天然气等常规能源的消耗，寻找新能源便成为当前最紧迫的任务。其中涌现出一批有开发前景的新能源代表，如风能、核能、太阳能之列，但是目前的技术都存在或多或少的欠缺。开发利用新能源有利于优化能源消费结构、保护生态环境、保障能源安全。同时也是拉动内需、培育新的经济增长点、增加就业机会、促进经济和社会可持续发展的战略选择。下面着重介绍一些新能源的发展现状及其应用前景，帮助人们更好的了解新能源对现实的重要性。关键字：新能源发展前景现实意义正文：新能源的定义及特征：新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源的特征：尚未大规模开发利用，资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别；开发利用技术复杂，成本较高；清洁环保，可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放，资源量大、分布广泛，但大多具有能量密度低的缺点。发展新能源的意义：中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起中国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得中国接入世界能源市场的竞争。由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响中国的石油供给，对经济社会造成难以估量的负面影响。大力发展可再生能源可相对减少中国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度，提高中国能源、经济安全。此外，可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。研究表明，新能源没有对物质的燃烧，简单来说就是不直接使用热能来发电，而是将其他形式的能量转换成电能，例如光能、动能、核能等，这就直接确定了新能源是洁净能源的特性，使用新能源时不会排放对环境有害的物质，这也算环保的一种有效形式。新能源的种类与特点：新能源领军者——太阳能太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大电磁辐射而产生的能量，自太阳向周围辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来的过程就是利用了太阳辐射出来的电磁能量——光能。一般的太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电，另一类是太阳热发电。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差