《电动汽车技术》教学大纲

《电动汽车技术》教学大纲一、项目的性质、地位与任务本项目是涉及新能源汽车的电机、电池及控制方面的知识。通过本项目的教学，要求学生了解和掌握新能源汽车的概念、基本原理，掌握纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃油电池电动汽车等的构造、基本原理以及能量存储系统，燃料电池及其在车辆中的应用，为以后从事汽车及新能源汽车检测、服务等方面工作打下良好的基础。验证和巩固课堂教学所学的理论知识，加深学生的理解程度，培养学生掌握汽车电器基本结构、工作原理等基本知识，提高对汽车电器故障原因等分析能力，进而培养学生对检测、诊断、维修汽车电器的实际动手能力。二、教学基本要求通过本项目的学习，应达到以下要求：1、通过本项目的教学，旨在使学生了解现代电动汽车的定义及发展状况。2、掌握电动汽车及混合动力汽车的结构及工作原理、能量存储及再生制动的形式。3、进一步掌握各种汽车电器设备的结构、工作原理、工作过程及各个电器之间的工作联系。4、熟悉汽车电器的主要内容。5、掌握各种汽车电器的常见故障排除方法。6、掌握各种汽车电器设备的调整、检测、方法、拆装、装复方法与步骤。7、学会并能正确地使用常用工具、量具和专用工具。三、教学学时分配表任务教学内容教学时数实训时数教学方法或手段备注一概述2讲授法二电动汽车用动力电池12讲授法三电动汽车驱动装置16讲授法四纯电动汽车16讲授法五混合动力电动汽车14讲授法六燃料电池电动汽车14讲授法七电动汽车控制技术基础理论10讲授法八电动汽车的建模与仿真8讲授法九实习一：蓄电池8实验实训十实习二：交流发电机及调节器18实验实训十一实习三：起动机16实验实训十二实习四：点火系工作原理与实验18实验实训十三实习五：灯光、喇叭的检查与调整16实验实训十四实习六：汽车其他电气设备的检测16实验实训十五实习七：全车总线路分析24实验实训总计92116四、教学内容与学时安排任务一概述……2学时本任务教学目的和要求：掌握机器的组成和汽车的主要组成。重点和难点：机构和机器的区别与联系。任务主要内容：第一节发展电动汽车的意义一、汽车的发展及在社会中的地位二、汽车对环境及石油资源的影响三、电动汽车的优势第二节电动汽车的发展概况一、电动汽车的发展历史二、电动汽车的发展现状三、电动汽车发展展望任务二电动汽车用动力电池……12学时本任务教学目的和要求：了解蓄电池的构造和工作原理，掌握蓄电池检测、维护及使用方法。重点和难点：蓄电池检测、维护及使用方法。任务主要内容：第一节电动汽车用蓄电池概述一、蓄电池的发展概况与存在的不足二、蓄电池的分类三、蓄电池的性能参数与常用术语四、电动汽车对蓄电池的性能要求第二节蓄电池的原理与特性一、铅酸电池二、镍氢电池三、镍镉及镍锌电池四、锂离子电池五、锌空气电池及铝空气电池六、其他类型的蓄能装置第三节蓄电池的充电一、蓄电池的基本充电方法二、充电可接受电流与快速充电第四节蓄电池性能与状态的测试一、蓄电池性能检测的相关标准二、蓄电池充放电性能的测试三、蓄电池容量的测定四、蓄电池寿命的测定五、蓄电池内阻及自放电的测定六、蓄电池安全性能的测试七、蓄电池荷电状态SOC的检测方法任务三电动汽车驱动装置……16学时本任务教学目的和要求：掌握发电机及调节器的构造、工作原理及检测维修方法；掌握汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。重点和难点：发电机电路及检测维修方法。任务主要内容：第一节电动汽车用电动机概述一、电动汽车用电动机的使用环境与要求二、电动汽车用电动机的类型及特点三、电动汽车用电动机的发展概况第二节直流电动机驱动系统一、直流电动机的工作原理二、直流电动机的结构类型三、直流电动机的特性四、直流电动机的控制第三节交流异步电动机驱动系统一、交流异步电动机的工作原理二、交流异步电动机的结构与特点三、交流异步电动机的特性四、交流异步电动机的控制第四节永磁电动机驱动系统一、永磁无刷直流电动机二、永磁交流同步电动机第五节开关磁阻电动机驱动系统一、开关磁阻电动机的工作原理二、开关磁阻电动机的结构类型三、开关磁阻电动机的特性四、开关磁阻电动机的控制五、开关磁阻电动机功率转换器的结构类型任务四纯电动汽车……16学时本任务教学目的和要求：了解纯电动汽车的基本结构；掌握纯电动汽车的构造、工作原理及检测维修方法；掌握纯电动汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。重点和难点：纯电动汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。任务主要内容：第一节纯电动汽车概述一、纯电动汽车的特点二、纯电动汽车的发展现状三、纯电动汽车的基本结构四、纯电动汽车的种类第二节纯电动汽车的性能指标一、纯电动汽车的经济性二、纯电动汽车的动力性第三节纯电动汽车驱动系统设计一、电动机类型和性能参数的选择二、蓄电池数量和容量的选择三、传动系统参数的选择第四节纯电动汽车蓄电池管理系统一、蓄电池管理系统的总体组成二、蓄电池的热管理三、蓄电池组的绝缘检测四、蓄电池组的充电管理五、制动能量回馈控制任务五混合动力电动汽车……14学时本任务教学目的和要求：了解混合电动汽车的基本结构；掌握混合电动汽车的构造、工作原理及检测维修方法；掌握混合电动汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。重点和难点：混合电动汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。任务主要内容：第一节混合动力电动汽车概况一、混合动力电动汽车概述二、混合动力电动汽车的分类三、混合动力电动汽车的发展历史与趋势第二节串联式混合动力电动汽车一、串联式混合动力电动汽车的组成二、串联式混合动力电动汽车的工作模式与运行工况分析三、串联式混合动力电动汽车的特点四、串联式混合动力电动汽车实例第三节并联式混合动力电动汽车一、并联式混合动力电动汽车的组成二、并联式混合动力电动汽车的工作模式与运行工况分析三、并联式混合动力电动汽车的特点四、并联式混合动力电动汽车的动力合成器五、并联式混合动力电动汽车驱动系统的布置分析六、并联式混合动力电动汽车实例第四节混联式混合动力电动汽车一、混联式混合动力电动汽车的组成二、混联式混合动力电动汽车的工作模式与运行工况分析三、混联式混合动力电动汽车的特点四、混联式混合动力电动汽车实例第五节插电式混合动力电动汽车一、插电式混合动力电动汽车的特点二、插电式混合动力电动汽车的工作模式第六节混合动力电动汽车驱动系统设计一、串联式混合动力电动汽车驱动系统设计二、并联式混合动力电动汽车驱动系统设计三、联式混合动力电动汽车驱动系统设计任务六燃料电池电动汽车……14学时本任务教学目的和要求：了解燃料电池汽车的基本结构；掌握燃料电池汽车的构造、工作原理及检测维修方法；掌握燃料电池汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。重点和难点：掌握燃料电池汽车电源系的组成、电路及检测维修方法。任务主要内容：第一节燃料电池概述一、燃料电池的基本概念及特点二、燃料电池的发展概况三、燃料电池的分类四、燃料电池的发电原理第二节质子交换膜燃料电池一、质子交换膜燃料电池的组成二、质子交换膜燃料电池的工作特性及影响因素第三节燃料电池电动汽车概述一、燃料电池电动汽车的发展概况二、燃料电池电动汽车的类型第四节燃料电池电动汽车的构成一、直接燃料电池电动汽车二、重整燃料电池电动汽车第五节燃料电池电动汽车的工作方式与动力匹配一、燃料电池电动汽车的储氢方式二、燃料电池电动汽车的工作方式三、燃料电池电动汽车动力系统参数的匹配第六节燃料电池电动汽车的安全系统一、燃料电池系统的安全保护措施二、燃料电池电动汽车氢气监测系统三、燃料电池电动汽车其他安全措施第七节燃料电池电动汽车的性能与存在的问题一、燃料电池电动汽车的性能与关键技术二、燃料电池电动汽车存在的主要问题任务七电动汽车控制技术基础理论……10学时本任务教学目的和要求：掌握电动汽车控制系统的组成、电路及检测维修方法；掌握分电器、点火线圈等点火系部件的组成、工作原理、检测维修、常见故障的诊断与排除方法。重点和难点：控制系统的组成、工作原理、检测维修、常见故障的诊断与排除方法。任务主要内容：第一节状态空间分析法一、基本概念二、线性系统能控性和能观测性三、状态空间方程的能控标准型和能观测标准型第二节模糊控制一、模糊控制系统原理二、模糊控制器设计第三节神经网络控制一、神经网络的基本概念二、人工神经网络第四节自适应控制一、自适应控制的基本概念二、自适应控制的基本结构与分类第五节控制技术在电动汽车上的应用实例一、电动汽车前向仿真中驾驶人模型的PI控制二、并联式混合动力电动汽车能量管理的模糊控制三、基于神经网络的电动汽车发动机转矩估计任务八电动汽车的建模与仿真……8学时本任务教学目的和要求：掌握电动汽车建模与仿真方法。重点和难点：电动汽车整车及部件建模。任务主要内容：第一节建模与仿真方法一、系统建模与仿真的含义二、建模与仿真的分类三、电动汽车仿真方法第二节电动汽车整车及部件建模一、整车动力学建模二、部件建模第三节电动汽车仿真软件一、ADVISOR233二、PSAT235三、CRUISE238实训:蓄电池（8课时）（1）目的要求：通过观看蓄电池，进一步掌握蓄电池的构造；通过装拆蓄电池，进一步掌握蓄电池的工作原理。（2）掌握要点：了解补充充电的设备、操作方法和操作技能。（3）实验内容：1）倾倒电解液时必须注意安全。2）清洗各部件时，要用流动的自来水。3）电池的各部件要分别摆放，不要混淆搞错。4）各部件要妥善保管，要完整无损。5）遵照补充充电各有关规定，未经老师许可，不得擅自乱动。6）接线必须牢固，接触良好，不要在充电过程中用手到处乱摸。1、交流发电机及调节器（18课时）（1）目的要求：加深对汽车用交流发电机构造及工作原理的理解；熟悉交流发电机拆装操作顺序；掌握交流发电机一般测试的项目和方法；能正确使用万用表欧姆档。（2）掌握要点：交流发电机的一般测试（3）实验内容：1）拆装实习前认真复习有关内容；2）在教师指导下能进行全部拆装工作；3）养成文明生产的习惯，遵守安全操作规程和实习纪律；4）实习前认真预习本课题中的预备知识部分；5）每个同学能在实习教师指导下，基本完成测试项目；6）能对测试的数据进行定性分析；7）能正确连接试验线路。2、起动机（16课时）（1）目的要求：加深对起动机结构及工作原理的理解，熟悉起动机拆装操作顺序，为起动机的调整试验及维修打好基础；掌握起动机调整的项目部位及调整要求。（2）掌握要点：起动机的调整。（3）实验内容：1）学生在教师指导下能进行全部拆装工作；2）试验电路连接完成，经指导教师检查许可后方可进行试验；3）注意测量时仪表读数应准确；4）各项测量进行时，应随时将数据按实验报告内容逐一记录，便于报告的填写3、点火系工作原理与实验（18课时）（1）目的要求：加深对点火系各部件工作原理的结构理解，熟悉各零部件的名称及拆装顺序。（2）掌握要点：点火系各部件工作原理。（3）实验内容：1）拆装实习前应认真复习本课题内容，了解点火系各部件的原理和相关技术参数范围；2）在老师指导下，完成全部线路的实际操作；3）检验点火是否正确，应有教练员操作。4、灯光、喇叭的检查与调整（16课时）（1）目的要求：通过对前照灯的检查与调整，使学生熟悉检查与调整方法和步骤，正确掌握调整的标准。通过对电喇叭的检查与调整，学生应进一步熟悉电喇叭的构造，加深理解电喇叭的工作原理，学会检调电喇叭的技能。（2）掌握要点：对前照灯的检查与调整，电喇叭的工作原理。（3）实验内容：1）调整前照灯时，先遮住一个前照灯，使另一个前照灯的近光光束射在屏幕上，非对称光束的转角应落在中心点位置，光照水平明暗截止线应与屏幕上中心水平线重合为止；2）减小和增大铁芯间隙，观察电喇叭音调的变化；3）减弱和增强触点压力，用弹簧秤测量，观察电喇叭音量的变化；4）调整间隙和压力，使电喇叭音调音量恢复最佳状态，记下此时的间隙值，以及触点压力值和所需电流值。5、汽车其他电气设备的检测（16课时）（1）目的要求：通过对电动刮雨器的检验，进一步熟悉电动刮雨器的构造；通过对汽车空调的检验，进一步熟悉汽车空调的构造，加深汽车空调的工作原理，初步掌握汽车空调检验的电路连接方法和操作技能；（2）掌握要点：汽车空调的检验（3）实验内容：1）拆卸电