新能源汽車技術(shù)教學大綱

1、新能源汽車技術(shù)教學大綱一、項目的性質(zhì)、地位與任務(wù)本項目是汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心項目。本項目授予學生新能源汽車構(gòu)造原理等規(guī)律性的知識，使學生具有舉一反三的分析能力，對結(jié)構(gòu)原理不斷更新的適應能力，為學習后續(xù)項目和參加專業(yè)實踐奠定基礎(chǔ)，對于適應地方經(jīng)濟建設(shè)的應用性人才培養(yǎng)目標具有十分重要的意義。項目的主要任務(wù)：主要任務(wù)是全面系統(tǒng)地介紹新能源汽車新技術(shù)。針對本專業(yè)的特點，系統(tǒng)闡述了新能源汽車的類型，發(fā)展新能源汽車的必要性和新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀；重點介紹電動汽車用動力電池、電動汽車用電動機、純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車的結(jié)構(gòu)、原理及設(shè)計方法等；對天然氣汽車、液化石油氣汽車、甲醇

2、燃料汽車、乙醇燃料汽車、二甲醴燃料汽車、氫燃料汽車和太陽能汽車的特點、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢也進行了介紹。二、教學基本要求通過本項目的學習，應達到以下要求：1 .掌握新能源汽車的分類、基本結(jié)構(gòu)、組成和原理；2 .認識新能源汽車用的電動電池、電動機等各部分的有機聯(lián)系；3 .了解新能源汽車領(lǐng)域的新材料、新工藝、新技術(shù)，并具有一定的分析能力;4 .掌握基礎(chǔ)的理論知識，提高新能源汽車構(gòu)造原理的應用能力和發(fā)展本專業(yè)的能力，提高和專業(yè)有關(guān)的工作適應性；5 .具有較強的實踐技能和解決實際問題的能力；具有較強的工程意識和創(chuàng)新意識，嚴謹求實的科學態(tài)度和刻苦鉆研的學習作風，具有良好的社會責任感和良好的職業(yè)道德。三、教學學

3、時分配表任務(wù)教學內(nèi)容教學時數(shù)實訓時數(shù)教學方法或手段備注一新能源汽車的基礎(chǔ)知識40講授法、多媒體二電動汽車用動力電池88講授法、多媒體、任務(wù)驅(qū)動法三電動汽車用電動機88教、學、做一體化四純電動汽車88講授法、多媒體、任務(wù)驅(qū)動法五混合動力電動汽車80教、學、做一體化六燃料電池電動汽車88教、學、做一體化七其他新能源汽車60教、學、做一體化八綜合實訓雙燃料發(fā)動機臺架實驗016講授法、實驗法現(xiàn)代油電混合動力汽車結(jié)構(gòu)與工況實驗014講授法、實驗法總計5062四、教學內(nèi)容與學時安排任務(wù)一新能源汽車的基礎(chǔ)知識4學時本任務(wù)教學目的和要求：了解新能源汽車的定義和分類；了解發(fā)展新能源汽車的必要性；了解新能源汽車發(fā)

4、展概述；掌握汽車新能源的種類與來源；教學重點：汽車新能源的種類與來源。教學難點：汽車新能源的種類與來源。任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)新能源汽車的定義和分類（0.5學時）一、新能源汽車的定義二、新能源汽車的分類第二節(jié)發(fā)展新能源汽車的必要性（0.5學時）一、能源短缺二、環(huán)境污染三、氣候變暖第三節(jié)汽車新能源概述（2學時）一、能源的定義與分類二、汽車新能源種類與來源三、天然氣四、液化石油氣五、甲醇六、乙醇七、二甲醴八、生物柴油九、氫十、太陽能第四節(jié)新能源汽車發(fā)展概述（1學時）一、國外新能源汽車發(fā)展二、周內(nèi)新能源汽車發(fā)展三、新能源汽車發(fā)展趨勢任務(wù)二電動汽車用動力電池16學時本任務(wù)教學目的和要求：掌握電動

5、汽車用動力電池分類，性能指標和電動汽車對動力電池的要求；掌握鉛酸蓄電池、鍥氫電池和鋰離子電池的分類、結(jié)構(gòu)和特點，鉛酸蓄電池的工作原理、充放電特性和充電方法；理解掌握鉛酸蓄電池、鍥氫電池和鋰離子電池的SOC古計方法。掌握燃料電池的發(fā)展動態(tài)、分類、結(jié)構(gòu)和特點；掌握燃料電池系統(tǒng)；了解質(zhì)子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、直接甲醇燃料電池、微生物燃料電池和再生型燃料電池的性能特點。了解太陽能電池的分類、特點；掌握太陽能電池的發(fā)電原理和伏安特性。了解鍥鎘電池、鋅鍥電池、空氣電池、鐵電池、超級電容器和飛輪電池的特點和工作原理。教學重點：鉛酸蓄電池、鍥氫電池

6、和鋰離子電池的工作原理、充放電特性和充電方法；燃料電池系統(tǒng)和太陽能電池的發(fā)電原理和伏安特性；教學難點：鉛酸蓄電池、鍥氫電池和鋰離子電池的工作原理、充放電特性和充電方法；燃料電池系統(tǒng)和太陽能電池的發(fā)電原理和伏安特性；任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)概述（0.5學時）一、電動汽車用動力電池分類二、電動汽車用動力電池的性能指標三、電動汽車對動力電池的要求第二節(jié)鉛酸蓄電池（1學時）一、鉛酸蓄電池的發(fā)展動態(tài)二、鉛酸蓄電池的分類與結(jié)構(gòu)三、鉛酸蓄電池的特點四、鉛酸蓄電池的工作原理五、鉛酸蓄電池的充放電特性六、鉛酸蓄電池的充電方法七、鉛酸蓄電池SOC古計第三節(jié)鍥氫電池（1學時）一、鍥氫電池的發(fā)展動態(tài)二、鍥氫電池的

7、分類與結(jié)構(gòu)三、鍥氫電池的特點四、鍥氫電池的工作原理五、鍥氫電池的充放電特性六、鍥氫電池SOC古計第四節(jié)鋰離子電池（2學時）一、鋰離子電池的發(fā)展動態(tài)二、鋰離子電池的分類與結(jié)構(gòu)三、鋰離子電池的特點四、鋰離子電池的工作原理五、鋰離子電池的充放電特性六、鋰離子電池的充電方法第五節(jié)燃料電池（1學時）一、燃料電池的發(fā)展動態(tài)二、燃料電池的分類三、燃料電池的特點四、燃料電池系統(tǒng)五、質(zhì)子交換膜燃料電池六、堿性燃料電池七、磷酸燃料電池八、熔融碳酸鹽燃料電池九、固體氧化物燃料電池十、直接甲醇燃料電池H一、微生物燃料電池十二、再生型燃料電池第六節(jié)太陽能電池（2學時）一、太陽能電池的分類二、太陽能電池的特點三、太陽能電

8、池的發(fā)電原理四、太陽能電池的伏安特性第七節(jié)其他動力電池（0.5學時）一、鍥鎘電池二、鋅鍥電池三、空氣電池四、鐵電池五、超級電容器六、飛輪電池任務(wù)主要內(nèi)容（實訓）：太陽能電池伏安特性的測量實驗（8學時）目的要求通過測量太陽能電池伏安特性實驗，培養(yǎng)學生掌握太陽能電池的結(jié)構(gòu)、光伏特性、太陽能電池的表征參數(shù)和太陽能電池的等效電路，使學生進一步掌握太陽能電池的性能。掌握要點太陽能電池的伏安特性曲線實驗內(nèi)容1、測量在/、同的光照距離下的電流，電壓和功率，觀察并記錄數(shù)據(jù)2、測量在相同的光照距離下，電池串聯(lián)時的電流，電壓和功率，觀察并記錄數(shù)據(jù)3、測量在相同的光照距離下，電池并聯(lián)時的電流，電壓和功率，觀察并記錄

9、數(shù)據(jù)4、根據(jù)所得數(shù)據(jù)回出太陽能電池的伏安特性曲線考核方法及成績評定：平時成績占50%考試成績占50%任務(wù)三電動汽車用電動機16學時本任務(wù)教學目的和要求：掌握電動機的分類和額定指標；了解電動汽車對電動機的要求。掌握直流電動機的分類、結(jié)構(gòu)和特點；了解直流電動機的工作原理、基本方程和運行特性；了解無刷直流電動機、異步電動機、永磁同步電動機和開關(guān)磁阻電動機的分類、結(jié)構(gòu)和特點；掌握無刷直流電動機、異步電動機、永磁同步電動機和開關(guān)磁阻電動機的工作原理、數(shù)學模型；了解直流電動機、無刷直流電動機、異步電動機、永磁同步電動機和開關(guān)磁阻電動機的控制。教學重點：無刷直流電動機、異步電動機、永磁同步電動機和開關(guān)磁阻電

10、動機的工作原理、數(shù)學模型。教學難點：無刷直流電動機、異步電動機、永磁同步電動機和開關(guān)磁阻電動機的工作原理、數(shù)學模型。任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)概述（1學時）一、電動機的分類二、電動機的額定指標三、電動汽車對電動機的要求第二節(jié)直流電動機（2學時）一、直流電動機的分類二、直流電動機的結(jié)構(gòu)與特點三、直流電動機的工作原理四、直流電動機的基本方法五、直流電動機的運行特性六、直流電動機的控制第三節(jié)無刷直流電動機（1學時）一、無刷直流電動機的分類二、無刷直流電動機結(jié)構(gòu)與特點三、無刷直流電動機的工作原理四、無刷直流電動機的數(shù)學模型五、無刷直流電動機的控制第四節(jié)異步電動機（2學時）一、異步電動機的結(jié)構(gòu)與特點二

11、、異步電動機的工作原理三、異步電動機的運行特性四、異步電動機的數(shù)學模型五、異步電動機的控制第五節(jié)永磁同步電動機（1學時）一、永磁同步電動機的結(jié)構(gòu)與特點二、永磁同步電動機的運行原理與特性三、永磁同步電動機的數(shù)學模型四、永磁同步電動機的控制第六節(jié)開關(guān)磁阻電動機（1學時）一、開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)與特點二、開關(guān)磁阻電動機工作原理與運行特性三、開關(guān)磁阻電動機的數(shù)學模型四、開關(guān)磁阻電動機的控制任務(wù)主要內(nèi)容（實訓）：直流并勵電動機實驗（8學時）目的要求通過直流并勵電動機實驗，使學生掌握用實驗方法測取直流并勵電動機的二作特性和機械特性；竽握直流并勵電動機的調(diào)速方法。掌握要點直流電動機的工作特性和機械特性，直流

12、電動機調(diào)速原理。實驗內(nèi)容1、測量固有機械特性2、測量用電阻人工機械特性3、改變電樞端電壓的調(diào)速4、改變勵磁電流的調(diào)速5、測量變壓調(diào)速特性6、測量弱磁調(diào)速特性考核方法及成績評定：平時成績占50%考試成績占50%任務(wù)四純電動汽車16學時本任務(wù)教學目的和要求：了解純電動汽車的分類、組成和原理；掌握純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置形式；了解純電動汽車的特點和關(guān)鍵技術(shù)。了解純電動汽車傳動系統(tǒng)設(shè)計實例和性能仿真；掌握電動機參數(shù)設(shè)計、傳動系傳動比設(shè)計和電池組容量設(shè)計。了解純電動汽車續(xù)駛里程模型；掌握純電動汽車續(xù)駛里程影響因素。了解電池管理系統(tǒng)的功能；掌握對電池管理系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)。了解純電動汽車能耗經(jīng)濟性評價

13、指標；掌握純電動汽車的能量利用率和能耗。了解車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能和特點；握車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計過程。教學重點：電池管理系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)。教學難點：電池管理系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)。任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)概述（1學時）一、純電動汽車的分類二、純電動汽車的組成與原理三、純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置形式四、純電動汽車的特點五、純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)第二節(jié)純電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計（2學時）一、電動機參數(shù)設(shè)計二、傳動系傳動比設(shè)計三、電池組容量設(shè)計四、設(shè)計實例五、性能仿真第三節(jié)純電動汽車續(xù)駛里程（1學時）一、純電動汽車續(xù)駛里程模型二、純電動汽車續(xù)駛里程影響因素第四節(jié)純電動汽車電池管理系統(tǒng)（2學

14、時）一、電池管理系統(tǒng)的功能二、電池管理系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)三、電池管理系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)第五節(jié)純電動汽車經(jīng)濟性評價指標及行駛能耗（1學時）一、純電動汽車能耗經(jīng)濟性評價指標二、純電動汽車的能量利用率三、純電動汽車的能耗第六節(jié)純電動汽車車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（1學時）一、系統(tǒng)主要功能描述二、系統(tǒng)主要特點三、系統(tǒng)設(shè)計四、純電動汽車車型實例任務(wù)主要內(nèi)容（實訓）：純電動轎車用電池管理系統(tǒng)設(shè)計實驗（8學時）目的要求通過純電動轎車用電池管理系統(tǒng)設(shè)計實驗，掌握電池管理技術(shù)的現(xiàn)狀，掌握串聯(lián)電池組充電模式，掌握成組電池的SOC定義。掌握要點基于電池的直流內(nèi)阻、極化電壓、容量和socM電池的一致性問題1、畫出原始充電曲線實驗內(nèi)容2

15、、畫出去除直流內(nèi)阻后的充電曲線3、畫出去除極化電壓的充電曲線4、畫出進行容量和初始SO«正后的充電曲線考核方法及成績評定：平時成績占50%考試成績占50%任務(wù)五混合動力電動汽車8學時本任務(wù)教學目的和要求：了解混合動力電動汽車的分類、組成與原理；掌握混合動力電動汽車的特點和關(guān)鍵技術(shù)。了解發(fā)動機、電動機、儲能裝置、動力分配裝置的功用、組成、種類、工作原理和要求；掌握整車仿真模型和控制策略；了解仿真實例。了解混合動力電動汽車制動力分配控制策略；掌握混合動力電動汽車制動力分配控制策略的實現(xiàn)；了解混合動力電動汽車的能量管理策略和工作模式；掌握混合動力電動汽車模糊邏輯能量管理策略。了解混合動力電

16、動汽車車型實例。教學重點：混合動力電動汽車的特點和關(guān)鍵技術(shù)。教學難點：整車仿真模型和控制策略。任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)概述（2學時）一、混臺動力電動汽車的分類二、混臺動力電動汽車的組成與原理三、混臺動力電動汽車的特點四、混臺動力電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)第二節(jié)混臺動力電動汽車動力系統(tǒng)設(shè)計（2學時）一、發(fā)動機二、電動機三、儲能裝置四、動力分配裝置五、整車仿真模型六、控制策略七、仿真實例第三節(jié)混臺動力電動汽車制動能量回收系統(tǒng)（2學時）一、混合動力電動汽車制動力分配控制策略二、混合動力電動汽車制動力分配控制策略的實現(xiàn)第四節(jié)混合動力電動汽車的能量管理（2學時）一、混臺動力電動汽車的能量管理策略二、混臺動力

17、電動汽車的工作模式三、混臺動力電動汽車模糊邏輯能量管理策略四、混合動力電動汽車車型實例任務(wù)六燃料電池電動汽車16學時本任務(wù)教學目的和要求：了解燃料電池電動汽車的類型和特點；掌握燃料電池電動汽車對燃料電池的基本要求和關(guān)鍵技術(shù)。了解燃料電池發(fā)動機、輔助動力源、DC/D喙換器、驅(qū)動電動機、動力電控系統(tǒng)的基本構(gòu)造和原理。了解驅(qū)動電動機、傳動系傳動比、燃料電池和輔助動力源的基本構(gòu)造和原理。了解燃料電池電動汽車車型實例。教學重點：燃料電池電動汽車對燃料電池的基本要求和關(guān)鍵技術(shù)。教學難點：燃料電池發(fā)動機、輔助動力源、DC/D喙換器、驅(qū)動電動機、動力電控系統(tǒng)的基本構(gòu)造和原理。任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)概述（

18、2學時）一、燃料電池電動汽車的類型二、燃料電池電動汽車的特點三、燃料電池電動汽車對燃料電池的基本要求四、燃料電池電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)第二節(jié)燃料電池電動汽車的基本結(jié)構(gòu)（3學時）一、燃料電池發(fā)動機二、輔助動力源三、DC/DC換器四、驅(qū)動電動機五、動力電控系統(tǒng)第三節(jié)燃料電池電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計（3學時）一、驅(qū)動電動機二、傳動系傳動比三、燃料電池四、輔助動力源五、燃料電池電動汽車車型實例任務(wù)主要內(nèi)容（實訓）：汽車燃料電池動力系統(tǒng)工況實驗（8學時）目的要求通過汽布燃料電池動力系統(tǒng)工況實驗，使學生掌握對汽布燃料電池系統(tǒng)示教板的使用，掌握燃料電池系統(tǒng)的六種工況。掌握要點外接接電，設(shè)置參數(shù)，正確操作實驗設(shè)備

19、實驗內(nèi)容1、燃料電池系統(tǒng)啟動工況工作演示2、燃料電池系統(tǒng)低速行駛工況工作演示3、燃料電池系統(tǒng)一般行駛工況工作演示4、燃料電池系統(tǒng)全速行駛工況工作演示5、燃料電池系統(tǒng)減速行駛工況工作演示6、燃料電池系統(tǒng)停二車行駛工況工作演示考核方法及成績評定：平時成績占50%考試成績占50%任務(wù)七其他新能源汽車8學時本任務(wù)教學目的和要求：了解天然氣汽車的分類和特點；掌握天然氣汽車的結(jié)構(gòu)和原理；天然氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。了解液化石油氣汽車的特點、結(jié)構(gòu)和原理以及甲醇燃料汽車的定義與特點；了解液化石油氣汽車和甲醇燃料汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。了解乙醇燃料汽車、二甲醴燃料汽車、氫燃料汽車和太陽能汽車的特點；了解乙醇燃料汽

20、車、二甲醴燃料汽車、氫燃料汽車和太陽能汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。掌握太陽能汽車的基本結(jié)構(gòu)和原理；教學重點：天然氣汽車和太陽能汽車的基本結(jié)構(gòu)和原理。教學難點：天然氣汽車和太陽能汽車的基本結(jié)構(gòu)和原理。任務(wù)主要內(nèi)容（理論）：第一節(jié)天然氣汽車（1學時）一、天然氣汽車的分類與特點二、天然氣汽車的結(jié)構(gòu)與原理三、天然氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第二節(jié)液化石油氣汽車（1學時）一、液化石油氣汽車的特點二、液化石油氣汽車的結(jié)構(gòu)與原理三、液化石油氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第三節(jié)甲醇燃料汽車（1學時）一、甲醇燃料汽車的定義與特點二、甲醇燃料汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第四節(jié)乙醇燃料汽車（1學時）一、乙醇燃料汽車的特點二、乙醇燃料汽車的發(fā)展

21、現(xiàn)狀及趨勢第五節(jié)二甲醴燃料汽車（1學時）一、二甲醴燃料汽車的特點二、二甲醴燃料汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第六節(jié)氫燃料汽車（1學時）一、氫能汽車的分類與特點二、氫燃料汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第七節(jié)太陽能汽車（2學時）一、太陽能汽車的基木結(jié)構(gòu)與原理二、太陽能汽車的特點三、太陽能汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢五、綜合實訓內(nèi)容與學時分配綜合實訓一雙燃料發(fā)動機臺架實驗（16課時）1、目的要求：通過實驗加深對課堂教學內(nèi)容的理解和認識；了解代用燃料應用技術(shù)的基本原理；掌握燃用代用燃料的測試方法；了解和掌握實驗系統(tǒng)的組成和性能實驗方法；熟悉和了解本實驗所需的測試設(shè)備和儀表的名稱、作用、原理、操作及調(diào)整；初步具備對摻燒代用燃料進行數(shù)據(jù)處理和理論分析的能力。2、掌握要點：繪制原機特性曲線和摻燒特性曲線，對發(fā)動機燃用代用燃料后動力性、經(jīng)濟性和煙度排放的變化規(guī)律進行分析。對實驗中出現(xiàn)的規(guī)律與理論有差別時要求進行分析。3、實驗內(nèi)容：1）起動發(fā)動機進行預熱，觀察是