混合动力汽车构造原理与检修-教案

［在此处键入］教案学院： 教研室： 课程名称：混合动力汽车原理与检修授课专业： 新能源汽车技术授课班级： 任课教师： ［在此处键入］

［在此处键入］《混合动力汽车原理与检修》课程教案第1次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题电动汽车和混合动力汽车的历史及发展现状教学目的了解电动汽车和混合动力汽车历史和发展现状掌握混合动力汽车的基本概念重点与难点重点：电动汽车和混合动力汽车发展现状难点：混合动力汽车的学习教学设计概述组织教学一复习提问一引入案例-新课教学—学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问新能源汽车有哪些？授课要点电动汽车和混合动力汽车历史电动汽车和混合动力汽车发展现状混合动力汽车的基本概念课外作业混合动力汽车的定义是什么？［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要求组织教学10’教师自我介绍，课程考核说明严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态无新课导入5’请学生回答现在新能源汽车有哪几种？学生讨论并回答讲授新课25,电动汽车和混合动力汽车的历史及发展现状一、电动车的历史与现状电动汽车指用电力驱动的汽车。驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池(又称二次电池)、燃料电池、太阳能电池等。最常见的分类方法是把电动汽车分为三类。1、蓄电池汽车(BatteryPoweredElectricVehicle)2、燃料电池汽车FCEV(FuelCellElectricVehicle)3、混合动力汽车(HybridVehicle)混合动力电动汽车定义为“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”。根据这个通用的定义，内燃机和蓄电池、蓄电池和燃料电池、蓄电池和超级容量电容器、蓄电池和飞轮储能器、燃料电池和超级容量电容器、燃料电池和飞轮储能器等组成的混合动力汽车都属于混合动力电动汽车。2011年全球各主要国家和地区电动汽车销量统计表［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求国家/地区北美欧盟日本中国其他地区2011年销量（万辆）2.01.31.51.01.0销量占比（%）29.4119.1222.0614.7114.71二、电动车的优势1.良好的环境保护效果为燃料制造过程中的NOx的排放值和电能的比较燃料种类汽油柴油电力甲醇氢学生看图分析NOx排放量/（g.MJ-1）0.1130.0560.0470.0110.02220.02150.04162.噪声低汽车加速和等速运行时噪声的构成噪声源加速？/（%）等速/（%）轮胎22.980.4发动机34.419.6牵引（底盘）2.8冷却系统1.9吸气11.6排气系统23.43.热效率高燃料电池车与其他动力车的效率比较分析［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求汽油电力混合动力(汽油机)燃料电池车(压缩氢气)讨论还有那些不足燃油生产效率/(%)88268858汽车运行效率/(%)16803050总效率/(%)14.0820.826.429.电动汽车排放的废热少.电动汽车可回收利用能量多.改善能源结构解决汽车的替代能源问题三、电动汽车的不足.续行里程短，承载量少.制造成本高.必须重新建设基础设施10,第二节混合动力系统的基本概念及发展现状一、混合动力系统的基本概念1.混合动力系统HPS(HybridPowerSystem)的概念动力指使机械做功的各种作用力。混合动力系统(加5)即指采用两种或两种以上能量转换方式的能量转化装置，其突出的优点是能量转换效率高。5,二、混合动力系统的应用状况1.德国奥迪公司Q5混合动力动力系统简介2、奥迪Q5混合动力四驱车的识别标记学生自己学习，有问题咨询教师［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求25,一、传统汽车的动力传动系统常见的四轮轿车的动力传动系统（1）发动机前置后轮驱动（2）发动机前置前轮驱动两种由发动机、离合器、变速器、传动轴、差速器和驱动轴等组成。二、混合动力汽车的定义混合动力汽车指携带有不同动力源的、可根据汽车的行驶需要，同时或分别使用不同的动力源而行驶的汽车。与传统汽车最大区别是动力传动系统，一般都至少拥有两个动力源（能量变换器）和两个能量储存系统（车载状态）。混合动力汽车可分为两大类（1）液压蓄能式混合动力汽HHV（HydraulicHybirdVehicle）由液压驱动系统和热力发动机驱动系统组成。（2）混合动力电动汽车HEV（HybridElectircVehicle）由热力发动机系统和电动机或燃料电池和电能蓄储存器组成。简称为混合动力汽车HV（HybridVehicle）三、混合动力电动汽车HEV的基本概念HEV的特点是燃油（气）发动机动力与电动机动力两种动力的组合。通常把燃油（气）发动机与电动机两种动力组合而成的混合动力电动汽车简称为油（气）一电混合动力电动汽车，把汽（柴）油发动机与电动机两种动力组合而成的混合动力电动汽车简称汽（柴）油一电力混合动力电动汽车等。HEV与传统汽车的区别主要是驱动系统，HEV通常至少由两种动力源组成。一种是由发动机提供的、与传统汽车类似的动力系统。从理论上讲，所有可以用于传统汽车的发动机（包括各种内燃机和外燃机）都可用于HEV；另一种是传统汽车上所设有的电驱动系统。电驱动系统通常由电能储存器（蓄电池、超级电容器、飞轮电池等）、电源变换器（逆变器、变压器等）和电动机（直流电动机、三相异步感应电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机）等［在此处键入］［在此处键入］时间分

配教学内容教学方法及要说出两大系统区别电驱动系统四、混合动力汽车的优势.能量转换效率高.良好的环境保护效果.排放的废热少，可以减轻城市的“热岛效应”.可回收利用部分能量总结.改善能源结构，解决汽车的替代能源问题五、混合动力汽车推广应用中的主要问题总结.制造成本较高.小型化和轻量化.可靠性等性能有待进一步提高［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求5,六、典型混合动力汽车发展历程l.Hybrid混合动力车辆的发展历史，如图1-18。2.日本混合动力车辆的的发展历程学生自己学习了解5,知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第2次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动气汽车的构造与原理教学目的了解混合动力汽车的种类及特点掌握串联式、并联式、混联式混合动力汽车组成及特点重点与难点重点：混合动力汽车的种类和特点难点：串联式、并联式、混联式混合动力汽车组成及特点教学设计概述组织教学一复习提问一引入案例-新课教学—学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问混合动力汽车的定义是什么？授课要点混合动力汽车的种类和特点串联式、并联式、混联式混合动力汽车组成及特点课外作业混合动力汽车如何进行分类？并联式混合动力汽车的主要组成部件有哪些，有何特点？混联式混合动力汽车的主要组成部件有哪些，有何特点？［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要求5’严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态组织教学5,请学生回答现在新能源汽车有哪几种？教师提问学生讨论并回答25,第一节混合动力汽车的种类及特点一、混合动力汽车的种类HEV与传统汽车类似，有许多不同的种类，常见分类如下：1.根据混合动力汽车的动力系统中两种动力系统的关系分类(1)串联式、并联式、串并联混合式和功率(或动力)分配式。(2)串联式、并联式和混联式。(3)串联式、并联式、串并联式和复杂混合动力系统。.根据并联式混合动力汽车的两种动力源的作用大小和结构特点(1)全面混合。(2)辅助混合。(3)轻度混合。(4)可外电源充电式混合动力汽车。.按照传统汽车用途与结构特点的分类方法(1)混合动力小汽车。(2)混合动力SUV。(3)混合动力卡车。(4)混合动力小型货车。(5)混合动力轨道车辆。(6)混合动力巴士。(7)可充电式混合动力汽车：该类混合动力汽车的特点是全面混合动力型、可单独使用电力行驶，并可使用电网电分别列举不同种类［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求源充电，因而可减少人类对石油的依赖性。4、根据电力起作用的大小分类S/S型ISAD型IMA型FH型据发动机和燃料来源（1）汽油机混合动力汽车。（2）柴油机混合动力汽车。（3）燃料电池混合动力汽车。（4）涡轮机混合动力汽车。（5）混合燃料混合动力汽车。（6）人力混合动力汽车。驱动形式分（1）并联结构混合动力。（2）串联结构混合动力。（3）串并联混合动力学生比较区别教师补充（1）全混合动力（FullHybrid）（2）电动辅助混合动力（PowerAssistHybrid），也称中［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求混合动力［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求(3)轻混合动力(MildHybrid)(4)充电式混合动力(Plug-InHybrid二、新能源汽车的分类根据电能在驱动车辆过程中贡献的大小，新能源汽车可分为一般混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。三、混合动力系统概述学生自己看图说出新能源汽车的分类Z-£一需期:申讲授混合动力系统是指由两个或两个以上不同工作原理的动力源组成，可以将不同动力源组合在一起用于驱动车辆的系统。三、混合动力系统概述学生自己看图说出新能源汽车的分类Z-£一需期:申讲授四、完全混合动力汽车驱动的分类与特点1.完全混合动力驱动有四种形式(1)并联式混合动力系统［在此处键入］

时间分配［在此处键入］时间分配教学方法

及要求教学内容教学方法

及要求(2)分支式混合动力系统(3)串联式混合动力系统(4)分支式串联混合动力系统第二节串联式混合动力汽车动力系统的主要组成及特点一、串联式混合动力汽车SHEV动力系统的组成SHEV由发动机、发电机、逆变器、电能储存器(蓄电池、超级电容器、飞轮电池等)、电动机/发电机、驱动桥等组成。10’看图说出SHEV动力系统的组成三、串联式混合动力汽车的特点10’看图说出SHEV动力系统的组成三、串联式混合动力汽车的特点二、串联式混合动力系统结构串联式混合动力系统，也称增程式电动汽车动力系统，主要由内燃机、发电机、驱动电机和动力电池几个部件组成串联式混合动力汽车的不足有四点：一是驱动电动机等的选择难度大，为了能够克服汽车在行驶［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求过程中的最大阻力，驱动电动机的功率要求较大，外形尺寸较大，质量也较重，动力电池组的容量要求大，需要装置一个较大发动机/发电机组；二是适用车型少，庞大的动力电池组，外形尺寸较大，质量也较大，较适合在大型客车上采用，在中、、小型车上布置有一定的困难；三是发动机由燃料的化学能转换的机械能必须先转换为电能，即必须经过燃料的化学能T热能T电能一机械能的能量转换过程中，因而能量损失较大；另外，在动力电池组的充、放电过程中也存在能量损耗，不经常在满负荷状态下运转，总的能量转换效率较小；四是发动机/发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格，应能自动起动或关闭发动机/发电机组，以避免动力电池组过量放电，这就需要更大的电池容量。第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点一、并联式混合动力电动汽车PHEV组成PHEV由发动机、变速器、电动机/发电机、逆变器、电能储存器（蓄电池、超级电容器、轮电池等）、驱动桥等组成。并联式混合动力电动汽车20’看图说出并联式混合动力电动汽车的组成20’看图说出并联式混合动力电动汽车的组成并联式混合动力系统组成示意图并联式混合动力系统组成示意图［在此处键入］电力传递路线mmnini二二一1［在此处键入］电力传递路线mmnini二二一1蓄电池［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法

及要求二、并联式混合动力系统结构并联式混合动力系统典型结构形式之一如图蛔1电机控制器机械耦总装勒力电池装置［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法

及要求二、并联式混合动力系统结构并联式混合动力系统典型结构形式之一如图蛔1电机控制器机械耦总装勒力电池装置三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足.PHEV的驱动模式.并联式混合动力汽车的主要优点.并联式混合动力汽车的不足第四节混联式混合动力汽车的主要组成及特点一、混联式混合动力汽车组成20’混联式HEV也可称为串并联混合式混合动力汽车、串并联式混合动力汽车、混联式混合动力汽车等。20’［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求二、混联式混合动力系统结构丰田普锐斯(Prius)混联式混合动力系统为了更好地理解普锐斯(Prius)混合动力系统，此处简单介绍普锐斯(Prius)的行星齿轮机构，结构如图［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求5’知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第3次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车的构造与原理教学目的掌握双模式混合动力汽车的主要组成及特点掌握混合动力系统功能掌握纯电动汽车动力系统结构、控制工作原理及基本功能掌握插电式混合动力汽车动力系统结构及工作原理重点与难点重点：混合动力系统功能难点：纯电动汽车动力系统控制工作原理、插电式混合动力汽车动力系统工作原理教学设计概述组织教学一复习提问一引入案例-新课教学—学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问混合动力汽车如何进行分类？串联式、并联式、混联式混合动力汽车的主要组成部件有哪些，有何特点？授课要点双模式混合动力汽车的主要组成及特点混合动力系统功能纯电动汽车动力系统结构、控制工作原理及基本功能插电式混合动力汽车动力系统结构及工作原理课外作业混合动力系统有哪些功能？纯电动汽车动力系统控制工作原理是如何进行的？［在此处键入］［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要

求5’ 严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态学生讨论并回答学生讨论并回答串联式、并联式、混联式混合动力汽车的主要组成部件有哪些，有何特点？第五节双模式混合动力汽车的主要组成及特点一、双模式混合动力系统结构串联、并联和混联是三种基本的混合动力运行模式，这三种模式的任意两种模式组合起来就构成了双模式混合动力驱动系统35’学生先看图分

析模式35’学生先看图分

析模式由于双模式混合动力系统有两个机械耦合器，这使得系统更易灵活组合及控制，与并联式和串联式相比，该结构具有更多的运行工况。常见的运行模式：.纯电动驱动模式［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求.串联驱动模式.并联驱动模式.内燃机单独驱动模式［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求5.内燃机驱动行车发电模式6.能量回收模式中.机，地捌谓7.全油门加速驱动模式［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求第六节混合动力系统功能一、模式切换功能二、内燃机起停功能(Start-StopSTT)三、电机助力(MotorAssist)四、动力电池智能充电控制(IntelligentCharging)五、减速断油(DecelerationFuelCutOff，DFCO)六、纯电动爬行七、驾驶员意图识别八、智能热管理系统九、扭矩安全监控十、低压智能充电控制十一、整车上下电管理十二、故障诊断十三、能量回收第七节纯电动汽车动力系统结构、控制工作原理及基本功能一、纯电动汽车动力系统结构25’在图2-925’藕合装置去掉就形成了纯电动汽车系统框图，由此可以看出，纯电动汽车系统是一个相对比较简单的系统。图中的驱动子系统和电源子系统构成了纯电动汽车动力系统，可简化如图2-40所示。［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求从图2-40中可以看出，纯电动汽车动力系统由整车控制器、电机控制器、电动机、传动装置、动力电池、电池管理系统及外接充电控制单元构成。二、纯电动汽车动力系统控制工作原理动力电旭技用电网电=里劫电机电机鞫制割装置AC-DC充电器控用暗号动力电旭技用电网电=里劫电机电机鞫制割装置AC-DC充电器控用暗号衙压连接线电能量流机械能■温三、常见纯电动汽车动力系统结构举例由于纯电动汽车电驱动特性的多样性，纯电动汽车有多种动力系统架构，图2-41为常见的几种EV架构，图2-41为常见的几种EV结构形式。电力删勒方式FG-圆定律比遍凄器：M-电动机；GB-克侬口图了莫动布置形式册四、纯电动汽车动力系统基本功能前面已经介绍了纯电动汽车动力系统的结构和工作原理，下面将对系统的主要功能作一点简单介绍。除了具有混合动力汽车系统的主要功能如纯电动爬行、驾驶员意图识别、智能热管理、低压智能充电及整车高压上下电［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求管理外，纯电动汽车还有如下特有功能。.外接智能充电功能.故障诊断功能.辅助功能第八节插电式混合动力汽车动力系统结构及工作原理插电式混合动力电动汽车(Plug-inHybridElectricVehicle,PHEV),是指可外接充电的新型混合动力汽车，它兼有一般混合动力汽车与纯电动汽车的功能特征。10’就油葩IOOOO一网M迎世.溯内展执科MHt而1驱动中*R*fe"控制连忙AC#fir4t知识回顾与作业布置回答［在此处键入］［在此处键入］第4次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车构造与原理、电能储存装置教学目的掌握典型混合动力汽车的构造与工作原理了解混合动力汽车电能储存装置种类及主要性能指标了解二次电池重点与难点重点：混合动力汽车电能储存装置种类及主要性能指标、二次电池难点：典型混合动力汽车的构造与工作原理教学设计概述组织教学一复习提问一引入案例-新课教学—学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问混合动力系统有哪些功能？纯电动汽车动力系统控制工作原理是如何进行的？授课要点典型混合动力汽车的构造与工作原理、混合动力汽车电能储存装置种类及主要性能指标、二次电池课外作业混合动力汽车控制系统由哪些子系统组成？混合动力系统ECU的控制原理是什么？电能储存装置的种类有哪几种？电能储存装置的主要性能指标有哪些？二次电池的电池主要性能指标包括哪些内容？［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要求5’严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态5请学生回答现在新能源汽车有哪几种？学生讨论并回答25’第九节典型混合动力汽车的构造与工作原理丰田Prius混合动力汽车总体构造及主要性能指标1.Prius混合动力汽车的主要尺寸2.动力总成的主要零、部件的布置学通用电他INi-NH］12V辅皿用电业、 1\ ____ #用*逆麦世\ ——1—,方牙酸/\ '//%VY汽油机X \ 1X/1Y-—-_- 1,--—\/J|不 _' J牛山 jFU5fr福瓯申战｛疝色।.AXJJ/ 电动机 E3主要的高IK电部戊空NJE嵋机丰田公司生产的THS和THSII特点THS和THSII的电池特点THS的改型产品的特点。THS和THSII混合动力系统的PriusHV的异同THSII的组成及工作原理1.THSII的组成THSII的主要组成如图2—49所示，主要由发动机（汽油机）、发电机、电动机、动力电池、逆变器等18个部件组成。［在此处键入］［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法及

要求吟动力相通时标4电JJ估*宰技吟摄善性襄匹我司）热供空新翼产02.THSII混合动力汽车的工作原理（1）准备启动状态（2）汽车起动（3）发动机热机和充电（4）起步工况（5）发动机微加速工况（6）发动机和电动机并联加速起步（7）发动机和电动机串联加速起步（8）低载荷巡航工况（9）节气门全开加速工况（10）减速工况（11）行驶中发动机充电（12）倒车工况（13）电动机行驶（14）制动能量回收（15）汽车滑行（16）汽车停车3.动力分配机构的组成及工作原理动力分配机构使用的是行星齿轮装置。齿圈、行星齿轮架和中心齿轮分别与电动机、发动机和发电机相连。［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求监I实际的［也在笈田机E打星齿轮翅中间发电札㈣J4.动力分配机构齿圈、行星架、太阳轮转速之间的关系齿圈、行星架、太阳轮转速之间的关系假定太阳轮的齿数为Zs、转矩为Ts、转速为ns，齿圈的齿数为Zr、转矩为Tr、转速为nr，行星齿轮架的为转矩为Tp、转速转矩为np，则由行星齿轮（Zs=30，Zr=78）的工作原理可知齿圈、行星架、太阳轮的转速和转矩之间的关系。齿轮、行星架、太阳轮转速之间关系为：ns+MJNs-% （1+Z=/Zs） =0或nr=［ns-np（1+ZjZ）\/（ZJZ］齿轮、行星架。太阳轮转矩之间关系为：Tsns+几%+T0%=0一、混合动力汽车控制系统1.混合动力汽车控制系统的组成40’［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求(1)混合动力系统ECU的控制(2)发动机ECU的控制(3)变频器的控制(4)增压转换器的控制(5)转换器的控制(6)空调变频器的控制(7)发电机(MG1)和电动机(MG2)的控制(8)制动防滑控制ECU的控制(9)蓄电池ECU的控制(10)换挡的控制(11)碰撞时的控制(12)电动机驱动模式的控制(13)巡航控制系统操作的控制(14)指示灯和警告灯点亮的控制(15)诊断(16)安全保护2.混合动力汽车控制系统主要功能(1)HVECU控制功能(2)系统主继电器(SMR)控制功能(3)发动机ECU控制(4)变频器控制(5)制动防滑控制ECU控制［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求(6)蓄龟池ECU控制(7)汽车碰撞控制(8)纯电动机驱动模式控制(9)指示灯和警告灯(10)诊断(11)安全保护二、混合动力汽车控制系统构造与工作原理.MG(电动机/发电机)的构造与工作原理.变频器的控制的构造与工作原理.电机控制控制的构造与工作原理.辅助蓄电池的构造与工作原理.系统主继电器的构造与工作原理.HV蓄电池的构造与工作原理5’混合动力汽车电能储存装置的种类及主要性能指标一、电能储存装置的种类混合动力汽车的电能储存装置可分为二次电池、超级电容和飞轮电池三类。.二次电池.超级电容器.飞轮电池二、电能储存装置的主要性能指标.比能量.能量密度.比功率.功率密度.寿命.充、放电效率10’二次电池的基本概念一、二次电池的电池主要性能指标.开路电压.电池的内阻.电池的工作电压［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求.终止电压和放电曲线.电池容量（Ah）。.能量.功率.成本.二次电池的寿二、二次电池性能比较HEV和EV对电源的主要要求有如下6个方面：（1）高的比能量（（2）大的比功率（3）循环寿命长。（4）安全可靠，免维护。（5）环境友好，可再生。（6）成本低廉。三、输出电流、功率和效率的关系蓄电池的放电电流、放电端电压、效率、输出功率等与汽车的续驶里程、车速等有密切关系。它们之间的关系是HEV和EV选用蓄电池的重要理论依据。蓄电池的放电特性通常可表示为：U0=Ub+IbRi式中：U0-蓄电池的开路端电压（V）;Ub-蓄电池放电时的端电压（V）;Ib-蓄电池的放电电流（A）;Ri-蓄电池的内阻（0）。输出功率Pb=IbUb=Ib（Uo-IbRi）蓄电池的效率nb=（IbUb）/（IbU0）=（Uo-IbRi）/U0=1-(IbRi)/U0蓄电池能输出的最大功率为：Pbmax=Uo2/（4Ri）输出最大功率时的放电电流为：Ibmax=Uo/（2Ri［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求%%如幺25,知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第5次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车的电能储存装置教学目的掌握铅酸蓄电池、镍氢（Ni-MH）电池、镍-镉（Ni-Cd）电池、锂离子电池的工作原理重点与难点重点：酸蓄电池、镍氢（Ni-MH）电池、镍-镉（Ni-Cd）电池、锂离子电池结构等难点：铅酸蓄电池、镍氢（Ni-MH）电池、镍-镉（Ni-Cd）电池、锂离子电池的工作原理教学设计概述组织教学T复习提问一引入案例T新课教学T学习小结T作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问混合动力汽车控制系统由哪些子系统组成？ECU的控制原理是什么？二次电池的电池主要性能指标包括哪些内容？授课要点铅酸蓄电池、镍氢（Ni-MH）电池、镍-镉（Ni-Cd）电池、锂离子电池的工作原理课外作业铅酸蓄电池有哪些危害？镍氢电池有哪些特点？请叙述银-镉电池的工作原理。锂离子电池的优点包括哪些内容？请叙述锂离子电池的工作原理。［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要求5,严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态5请学生回答混合动力汽车控制系统由哪些子系统组成？ECU的控制原理是什么？二次电池的电池主要性能指标包括哪些内容？？学生讨论并回答15,一、铅酸蓄电池的种类以酸性水溶液为电解质电池的一种，其特点是二、铅酸蓄电池的工作铅酸蓄电池的放电和充的可逆化学变化过程。在铅酸蓄电池的放电发负极：Pb+HSO-4^--►正极：PbO2+HSO-4+充电时发生的化学反应的反应可以用下列化学PbSO4+2H2s04+Pb--正极 负极三、铅酸蓄电池的构造贞吗啊口*蝉注1林i四、铅蓄电池的容量及第三节铅酸蓄电池及型号的蓄电池称为酸蓄电池，铅酸蓄电池是酸蓄电极材料为铅及其氧化物。原理电的反应过程，是铅酸蓄电池活性物质进行生的化学反应分别为：PbSO-4+H++2e3H++2e-=PbSO4+2H20为上述化学反应的逆反应。因此放电和充电方程式表示：♦PbSO4+2H20+PbS04正极 负极11其影响因素讨论［在此处键入］

［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法及要

求.铅蓄电池的容量蓄电池的容量［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法及要

求.铅蓄电池的容量蓄电池的容量C是指蓄电池在允许放电的范围内所输出的电量即放电电流1(A)和放电时间t(h)之积的积分。C与放电电流、温度及电解液的密度等因素有关，蓄电池容量都是用一定的标准规范测量得到。.蓄电池容量的影响因素(1)极板构造的影响(2)放电电流的影响(3)电解液温度的影响(4)电解液密度的影响五、铅酸蓄电池的特性及充、放电特性.铅酸蓄电池的电动势与开路电压铅酸蓄电池的电动势与开路电压是与铅酸蓄电池的电解液H2s04的浓度有关，随着电解液H2s04的浓度下降，铅酸蓄电池的电动势与开路电压也下降。.铅酸蓄电池充、放电特性⑴铅酸蓄电池恒电流放电特性(2)铅酸蓄电池充电特性六、铅酸蓄电池的性能指标七、铅酸蓄电池的危害研制电动汽车的初衷之一就是要减少环境污染。然而，当电动汽车以铅酸蓄电池作为动力时又会带来铅、锑、砷、锅和硫酸等污染问题。铅、锡等的污染已引起了汽车行业的高度重视。.铅毒2.酸雾.锑和碑、锡［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求20,第四节镍氢(皿-乂^电池一、锲氢电池的发展概况二、锲氢电池的特点与组成.锲氢电池的主要特点锲氢电池的主要特点是：①能量密度高，是Cd-Ni电池的1.5〜2倍；②电池电压1.2〜1.3V,与Cd-Ni电池相当；③可快速充、放电，低温性能好；④可密封，耐过充、放电能力强；⑤无毒，无环境污染，不使用贵金属；⑥无记忆效应。因此，可以说，锲氢电池是一种容量高、污染小、寿命长的绿色电池，它将成为21世纪应用最广的高能电池之一。.锲氢电池的组成锲氢电池由氢氧化锲正极，储氢合金负极，隔膜纸，电解液，外壳，顶盖，密封圈等组成。在圆柱形电池中，正负极用隔膜纸分开卷绕在一起，然后密封在外壳中的。三、锲氢电池的原理正极负极 正极负极2NiOOH+KOH+H2(放电)T»(充电)Ni(OH)2+KOH+Ni(OH)2正极NiOOH+H2O+eT»Ni(OH)2+OH-负极MHX+xOH-T»M+xH2O+xe总反应xNiOOH+MHxT»xNi(OH)2+M四、动力锲氢电池的特性动力锲氢电池的充电电流一般在10〜30A,充电后，电池的内压在0.15MPa。五、动力锲氢电池的性能指标及应用情况六、锲氢电池的命名规则根据国际电工委员会IEC规定，锡、锲氢电池的标识由5部分组成，各部分的含义分别如下：(1)电池种类KR标识：HF表示锲镉电池，HR表示锲氢电池。讨论［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求20(2)电池尺寸资料包括圆形电池的直径、高度；方型电池的高度、宽度、厚度数值之间用斜杠隔开表示，单位mm［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要

求20(2)电池尺寸资料包括圆形电池的直径、高度；方型电池的高度、宽度、厚度数值之间用斜杠隔开表示，单位mm。(3)放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内，M表示适宜放电电流倍率在0.5〜3.5©以内，H表示适宜放电电流倍率在3.5〜7.0C以内，X表示电池能在7c〜15C高倍率的放电电流下工作。(4)高温电池符号用T表示。(5)电池连接片表示：CF代表无连接片，HH,HB表示电池有连接片。第五节镁-镉(Ni-Cd)电池一、锲-镉电池的工作原理锲一镉电池是以羚基氢氧化锲为正极，金属锡为负极，水溶性氧化钾溶液为电解质，在锲一镉电池充电和放电的化学反应过程中，电解液基本上不会被消耗。为了提高寿命和改善高温性能，通常在电解液中加入氧化锂。锲-镉电池的化学反应方程如下：正极负极 正极负极2Ni(OH)3+2KOH+Cd(放电)T-(充电)2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)2二、锲-镉电池的构造三、锲-镉电池的特点工作电压较低，可以进行快速充电，可以在-40〜80℃的环境温度条件下正常工作。快速充电能力强。第六节锂离子电池20,一■、概述20,1.锂离子电池的开发情况［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正、负极构成的二次电池。.锂离子电池的种类根据锂离子电池所用电解质材料不同（1）液态锂离子电池（LithiumIonBattery,简称为LIB）（2）聚合物锂离子电池（PolymerLithiumIonBattery简称为LIP）.锂离子电池的优点液态锂离子电池：（1）能量密度高。（2）电压高。（3）无污染，环保。（4）循环寿命长。（5）负载特性好。（6）安全性好。”工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态锂离子电池有所提高。聚合物锂离子电池：（1）具有液态锂离子电池的优良性能。（2）容易装配。（3）整体电池很轻、很薄。（4）不存在游离电解质，电池可以在低压下工作，消除了漏液问题。（5）电池结构简化。（6）可以简化甚至取消充电保护装置。（7）聚合物锂离子电池使用胶体电解质故不会发生液体电液泄露现象。（8）聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态锂离子电池有所提高。二、锂离子电池的组成1.液态但离子电池组成：正极、负极、正极板、负极板、隔膜，电解液、外壳、顶盖和密封圈等。（1）锂离子电池的负极材料［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求(2)锂离子电池正极材料；(3)电解质；(4)隔膜；(5)外壳三、锂离子电池的工作原理充电时，Li+的一部分会从正极中脱出，经过电解质嵌入到负极碳的层间去，形成层间化合物。放电时，则进行可逆反应。正极为LiCoO2时，充(向左)、放(向右)电时的正、负极的脱嵌反应方程式为：正极CoO2+Li++eT»LiCoO2负极LiC6T-6c+Li++e正极为Lix-yMn2O4时，电池充(向右)、放(向左)电的总化学反应为：Lix-yMn2O4+LiC6T-LixMn2O4+yC6四、锂离子聚合物及锂离子电池的性能指标.锂离子聚合物的性能指标.锂离子电池的性能指标五、锂离子蓄电池的命名规则1.GB/Z18333.1-2001对电动道路车辆用枉离子蓄电池的规定5,知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第6次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车的电能储存装置教学目的掌握超级电容器、蓄电池充电原理与充电器、HEV蓄电池的监控系统、管理系统重点与难点重点：超级电容器难点：蓄电池充电原理教学设计概述组织教学T复习提问一引入案例T新课教学T学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问铅酸蓄电池有哪些危害？镍氢电池有哪些特点？请叙述镍-镉电池和锂离子电池的工作原理。锂离子电池的优点包括哪些内容？授课要点什么是超级电容器、蓄电池充电原理与充电器、HEV蓄电池的监控系统、管理系统课外作业蓄电池充电方法有哪几种？各有什么特点？［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间

分配教学内容教学方法及

要求严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态请学生回答铅酸蓄电池有哪些危害？锲氢电池有哪些特点？请叙述锲-镉电池和锂离子电池的工作原理。锂离子电池的优点包括哪些内容？第七节超级电容器一、超级电容器的特点及其在电动汽车上的作用超级电容器又叫电化学电容器、双电层电容器、黄金电容、法拉电容等，是一种新型的电容器。二、超级电容的组成及原理双电层电容器的工原理是利用电极与电解液界面形成的双电层的空间电荷层积蓄电荷，实现储能之目的。双电层电容器的原理示意图学生讨论并回答［在此处键入］教学设计与教学内容时间

分配教学内容教学方法及

要求严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态请学生回答铅酸蓄电池有哪些危害？锲氢电池有哪些特点？请叙述锲-镉电池和锂离子电池的工作原理。锂离子电池的优点包括哪些内容？第七节超级电容器一、超级电容器的特点及其在电动汽车上的作用超级电容器又叫电化学电容器、双电层电容器、黄金电容、法拉电容等，是一种新型的电容器。二、超级电容的组成及原理双电层电容器的工原理是利用电极与电解液界面形成的双电层的空间电荷层积蓄电荷，实现储能之目的。双电层电容器的原理示意图学生讨论并回答15I7取玷荷电II 就电集层0维•舱+L+4++板容电-电尊板讨论由单节超级电容组合而成的超级电容器，主要由充电控制器、单节电容器、电极连接板等组成。三、超级电容器的性能指标.日野公司开发的单节超级电容器及其总成.日产公司的超级电容器.Maxwell科技公司的超级电容器［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求20，第八节蓄电池充电原理与充电器一、充电方法与充电过程.充电方法蓄电池的充电可分为恒(定)流充电、恒(定)压充电和脉冲快速充电三种不同的充电方法，可根据具体情况选择一种充电方法或几种方法的组合方法，现代智能型蓄电池充电器大多可设置不同的充电方法。(1)定流充电定流充电是指充电过程中使充电电流保持不变的充电方法恒流充电有如下四种方法。1)涓流充电。2)最小电流充电。3)标准充电。4)高速率充电(2)定压充电定压充电是指充电过程中保持充电电压不变的充电方法。(3)脉冲充电.电池的充电过程理想的充电器的实际充电过程应分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。.脉冲快速充电采用小电流充电，电池内产生的热量可以自然散去，因而电池温度不会过高；另外，电池内也不会产生过多的气体。(1)快速充电的理论基础(2)脉冲快速充电法(3)快速充电终止控制方法二、充电器的种类及充电电路举例.充电器的种类充电器可分为直接充电器和带过压、欠压保护电路、电池反接保护电路等功能的自动(智能)充电器两类。.充电器的实际电路举例三、电动汽车的蓄电池充电器汽车蓄电池充电器的基本功能有3个：［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求一是对市电进行电力变换并提供直流电；二是供给与蓄电池额定条件相对应的电力；三是当蓄电池充满后自动停止充电。20’第九节HEV蓄电池的监测系统一、动力蓄电池监测系统的必要性二、动力蓄电池监测系统的组成.电阻分压法采用该种方案，将B1的电压转换山，将B2的电压转换为U2,依此类推。可以看出，该种方法产生的U1、U2、U3、U4等为共地信号，因此测量较为方便，只要通过多路转换开关，就可以分别对U1、U2、U3、U4进行采样测量。.继电器开关切换法继电器开关切换法的原理如图3-34所示。该种方案采用继电器将B1的电压转换为U1,将B2的电压转换为U2,依此类推。可以看出，该种方法产生的U1、U2等尽管是非共地信号，但由于在同一时刻只有一个继电器接通，因此可将上面获得的电压作为共地信号处理，测量较为方便。目前，由于有了乂05控制继电器(无触点)，因此实现上述电路较为简单，并且由于继电器采用了无触点开关，寿命也得到了延长。.分布式电压测量法三、HEV的蓄电池监测系统示例LexusGS450hHEV的蓄电池监测模块LexusGS450hHEV蓄电池监测模块是检测HEV动力蓄电池的电压、电流和温度，从而监测故障发生和提高能量转换效率。特点是采用在电路板的两面安装低压和高压电路的元件，实现了轻量化和小型化，元件减少，体积比老型号降低约65%,质量减少约50%。HarrierHEV的蓄电池监All单元BMU(BatteryMonitoringUnit)讨论20，第十节蓄电池的管理系统一、混合动力汽车的电池组管理系统混合动力汽车除动力电池组提供主要电源外，还有一个发动机-发电机组向动力电池组通过转换器不断地补充电能。［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求电池组管理系统主要包括:.热(温度)管理系统；.［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求电池组管理系统主要包括:.热(温度)管理系统；.电池组管理系统；.电线线路管理系统。热艇地电蜩斯式酒槽耒匏和区向批管理ECL.蚓雌蟋热能的旨理与应用4泡城管理鼐址电池蛆电压明成电池为电曲测试电池如和单节电池的幅胭优SOC计算及显，示麻电池纸刷余电1显示车辆在疑可行鸵里并显示自动移断靠部初阳督系统安全防护梃邂壁时型_|益力电池蛆上跳及越舒力电电线常手疝或自动新电黑飕釉翻|用盛都也堆索2.热管理系统二、蓄电池管理系统.电池的技术性能.电池状态的管理.动力电池组的组合.动力电池组的安全管理三、动力电池组管理系统.动力电池组管理系统的基本功能(1)动力电池组管理(2)单节电池管理对动力电池组中的单节电池的管理，可以及时发现单节电池的电状态，对单节电池动态电压和温度的变化进行实时测量，以便及时发现单节电池存在的问题，并采取有效的预防措施。(3)剩余电量的估计和故障诊断.动力电池组管理系统组成回答5, 知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第7次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车的电动机教学目的熟悉什么是混合动气汽车，掌握直流电动机、交流电动机、永磁电动机工作原理重点与难点重点：混合动气汽车概念难点：直流电动机、交流电动机、永磁电动机工作原理教学设计概述组织教学T复习提问T引入案例T新课教学T学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问蓄电池充电方法有哪几种？各有什么特点？授课要点混合动气汽车的概念直流电动机、交流电动机、永磁电动机的工作原理课外作业混合动力汽车的电动机系统有哪些特点？请叙述永磁同步电动机的工作原理。［在此处键入］［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及

要求严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态请学生回答蓄电池充电方法有哪几种？各有什么特点？请学生回答蓄电池充电方法有哪几种？各有什么特点？学生讨论并回答第一节混合动力汽车电动机概述一、混合动力汽车的电动机系统特点混合动力汽车是利用电动机驱动作为辅助动力，来降低燃料的消耗和实现“低污染”，或在纯电动驱动模式时实现“零污染”。二、混合动力汽车驱动电动机种类电动机的种类很多，用途广泛，功率的覆盖面非常大。而混合动力汽车所采用的电动机种类较少，功率覆盖面也较窄，只采用了一些符合混合动力汽车要求的电动机来作为驱动电动机。现代混合动力汽车所采用的各种电动机10’期酗前仅勒配幽司鼬司鼠m10’期酗前仅勒配幽司鼬司鼠m司两丽|幽式讨论三、混合动力汽车对电动机性能的基本要求混合动力汽车的驱动电动机的主要参数为：1）电动机类型2）额定电压3）机械特性4）效率5）尺寸参数6）质量参数7）可靠性［在此处键入］［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法及

要求8）成本为电动机所配置的电子控制系统和驱动系统，也会影响驱动电动机的性能。第二节直流电动机优点：具有优良的电磁转矩控制特性，调速比较方便，控制装置简单、价廉。缺点：效率较低、重量大、体积大、价格贵。一、直流电动机的种类和基本性能最常采用的有他励直流电动机和串励直流电动机。.他励直流电动机.串励直流电动机二、直流电动机的工作原理和墓本结构1.直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理示意图20,20,2.直流电动机的基本构造直流电动机主要由转子、定子、端盖和电刷架组成。励出绕出机座磁极加4电抠铁心\/电譬绿电解换向器风隔 至轴承二二_±_|:迨|-话记山辿包一口口一一［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求三、直流电动机的特点控制性能较好、容量范围很广、制造技术和控制技术都较成熟、驱动系统价格较便宜。.直流电动机的特点优点：电磁转矩控制特性优良，起动和制动转矩大，易于快速起动、停车；调速比较方便，调速范围广，易于平滑调节、控制装置简单（磁场和电枢可以分别控制），并且价格低廉主要不足：效率较低、质量大、体积大、结构较复杂、成本高；在高速工作时会产生火花，工作转速低，电刷、换向器等接触零件易磨损。.直流电动机的性能参数直流电动机的额定数据：额定容量Pe（kW）额定电压Ue（V）3）额定电流Ie（A）额定转速n（r/min）励磁方式及额定励磁电流I（A）fe额定励磁电压U（V）fe四、直流电动机的运行与控制.直流电动机的启动直流电动机直接起动时的起动电流很大，达到额定电流的10〜20倍。.直流电动机的调速直流电动机的调速方法有3种：改变磁通Q调速改变电枢电压U调速电枢串联电阻调速3.直流电动机的制动1）能耗制动、2）反接制动3）发电反馈制动［在此处键入］

时间

分配教学方法及

要求［在此处键入］时间

分配教学方法及

要求教学内容第三节交流电动机一、三相异步感应电动机的结构交流电动机可分为同步电动机和异步电动机两大种类。如果电动机转子的转速n与定子旋转磁场的转速n1相等，则转子与定子旋转磁场在空间同步地旋转，这种电动机被称为同步电动机。如果n不等于n1,则转子与定子旋转磁场在空间旋转时不同步，则称其为异步电动机。异步电动机具有结构简单、制造容易，价格便宜、运行可靠、维护方便、效率较高等优点。二、三相异步感应电动机的工作原理1）鼠笼式异步感应电动机（简称感应电动机））绕线式异步感应电动机三相异步电动机主要由定子、转子（层叠、压紧的硅钢片）、底座、支架、外壳、后保护罩和冷却风扇等组成。15,讨论15,讨论定子构造示意图 定子绕组的连接方法三、三相异步感应电动机的基本性能三相异步鼠笼式感应电动机的功率容量覆盖面很宽广，从零点几瓦到数千千瓦，最高转速可以达到定子构造示意图 定子绕组的连接方法三、三相异步感应电动机的基本性能三相异步鼠笼式感应电动机的功率容量覆盖面很宽广，从零点几瓦到数千千瓦，最高转速可以达到10000〜12000r/min,采用空气冷却或液体冷却方式，冷却自由度高，对环境的适应性好，并且能够实现再生制动。与同样功率的直流电动机相比较，效率较高，质量约要轻50%左右。四、三相异步电动机的工作原理.绕组旋转磁场的产生.异步电动机的旋转磁场的转向［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求.旋转磁场的转速三相电动机定子旋转磁场每分钟的转速）定子电流频率f及磁极对数P之间的关系是n=60f/p.工作原理三相交流电通入定子绕组后，便形成了一个旋转磁场，其转速n1=60f/p。旋转磁场的磁力线被转子导体切割，根据电磁感应原理（发电机右手定则），转子导体产生感应电动势。转子绕组是闭合的，则转子导体有电流流过。设旋转磁场按顺时针方向旋转，且某时刻为上为N极下为S极，如图4-16所示。根据右手定则，在上半部转子导体的电动势和电流方向由里向外，用。表示；在下半部则由外向里，用◎表示。导体受电磁力作用形成电磁转矩，推动转子以转速n顺n0方向旋转（n不能等于n0）（电动机左手定则），并从轴上输出一定大小的机械功率。五、三相异步电动机的主要性能指标1）额定功率电压3）电流4）频率六、三相异步感应电动机的控制系统在混合动力汽车上，通常功率电路有：.交一直一交逆变器系统；.交一交变频器系统；.直一交逆变器系统。交流电动机调速系统功率电路的基本形式［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求I.__理生一F VVVF^・■■=■■=" ——■--1^BrJrJr0*1 ■ .■ i一弓—君———一金逆变器LVCr (可)交一直变粉器AC50H" - ————一一—番插盟L一 1 *-■ 4V=*, -■ mi-H 一—一T———1"划隔F-CVCF 伯)交一交变墉器DCvvVF AC^r 一 —一I一「F -JJL"T"逆变器「 VVVFr0）直一交逆变器-J25,第四节永磁电动机一、永磁电动机的种类永磁电动机有两种类型，两种永磁电动机的同步特性的区别，表现在它们的电波曲线形状上。.矩形脉冲波电流，永磁无刷直流电动机(PMBDC)具有矩形脉冲波电流。.正弦波电流，永磁同步电动机(PSM)具有正弦波电流。二、永磁式电动机的结构按永久磁铁在永磁电动机上布置可分为：内部永磁型IPM(InteriorPermanentMagent)表面永磁型SPM(Sur-facePermanentMagnet)镶嵌式永磁型ISPM(Insettype)将永磁磁极按N极和S极顺序排列组成永磁电动机的磁性转子。1.磁性转子的结构永久磁铁的磁路结构形式讨论［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求永久磁铁的磁路结构形式.磁极的数量.永磁材料KS-磁钢、铁氧体、镒铝碳、铝锲钻和稀土合金三、永磁无刷直流电动机.永磁无刷直流电动机的结构永磁同步电动机由轴承、端盖、定子绕组、电机引线、永久磁铁、绕组、转轴、机座、定子铁心、转子铁心、永磁体、信号检测器、检测器引线等组成。.永磁同步电动机的原理.永磁无刷直流电动机的性能.永磁无刷直流电动机的控制系统［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求永磁无刷直流电动机控制系统四、永磁磁阻同步电动机.永磁磁阻同步电动机的结构.永磁磁阻同步电动机的控制系统五、永磁电动机的特点1)具有较高的功率/质量比转子电磁时间常数较小3)电动机的动态特性好4)最大的转矩回答5, 知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第8次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车的电动机、HEV的电力电子元件和功率变换装置教学目的熟悉开关磁阻电动机结构、原理，掌握电动机的控制，DC/DC电源变换装置的功用及原理重点与难点重点：电动机的控制难点：开关磁阻电动机结构、原理，DC/DC电源变换装置的功用及原理教学设计概述组织教学—复习提问一引入案例-新课教学—学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问混合动力汽车的电动机系统有哪些特点？请叙述永磁同步电动机的工作原理。授课要点电动机的控制，开关磁阻电动机结构、原理，DC/DC电源变换装置的功用及原理课外作业开关磁阻电动机有哪些优点与不足？DC/DC有哪些功用？DC/DC按常见的分类方法分为几种？［在此处键入］［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及

要求5’ 严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态学生讨论并回答学生讨论并回答第五节开关磁阻电动机一、开关磁阻电动机的性能二、开关磁阻电动机的结构主要由开关磁阻电动机、功率变换器、传感器和控制器四部分组成。功率变换器将电源电压变换为其开关磁阻电动机所需要的电压；传感器的作用是检测转子的位置和输入电流的大小；开关磁阻电动机将电能转变成机械能。三、开关磁阻电动机的工作原理三相6/4三相6/4极开关磁阻驱动电动机原理示意图［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求三相6/4极SMR的驱动回路四、开关磁阻电动机的特点.开关磁阻电动机的优点(1)高启动转矩、低启动电流(2)高效率、低损耗、耐温(3)电动机结构简单，适应于高速运转(4)电动机的功率电路简单(5)可靠性好(6)良好的适应性，成本低.开关磁阻电动机的缺点(1)转矩有脉动现象开关磁阻电动机中的磁场是跳跃性旋转的，使得开关磁阻电动机输出的转速与转矩产生脉动现象，目前只可以在不太宽的转速范围内，使开关磁阻电动机的脉动降低到交流感应电动机的水平，但要在宽度较大的转速范围内都能控制脉动在小的范围内，限于开关磁阻电动机系统有高的非线性特性，实际控制中是非常困难的。(2)振动与噪声开关磁阻电动机的转速与转矩有脉动现象，另外还有单边磁拉力的作用，使电动机产生振动与噪声，有时有的功率变换器的开关频率也会产生噪声，一般开关磁阻电动机的噪声要超过其他类型的电动机。(3)控制系统复杂开关磁阻电动机的控制系统相对于其他电［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求动机的控制系统复杂一些，包括位置检测器和电流检测器等控制总成。（4）脉冲电流的影响开关磁阻电动机的相电流是脉冲电流，这就会对为它供电的直流电源产生很大的脉冲电流20’第六节电动机的控制一、混合动力汽车电动机的控制系统混合动力汽车动力系统和驱动力控制系统是由动力电池组、电流转换器（逆变器）、发动机一发电机组和驱动电动机以及一些电气和线路共同组成二、混合动力汽车电动机的控制系统的组成.信号输入.信号处理和输出.执行元件.信息反馈三、变频器.变频器的功能（1）实现了对三相交流电动机的调速控制，扩大了交流电动机的转速范围，实现恒功率范围内的运转，可以对交流电动机进行高速驱动。（2）可以实现大范围内的高效率连续调速控制。进行高频率启动和停止运转，并进行电气制动。快速控制交流电动机的正、反转的切换。（3）所需要的电源容量较小，电源功率因数较大，可以用一台变频器对多台交流电动机进行控制，组成高性能的控制系统等。.变频器基本结构模型变频器的基本功率电路有：（1）交一直-交逆变器系统在有220/380V交流电源处，一般采用交-直-交逆变器系统。（2）交-交变频器系统在有220/380V交流电源处，还可以采用交-交变频器系统。（3）直一交逆变器系统在电动车辆有直流动力电池组电源［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求时，还可以采用直一交逆变器系统。3.变频器的种类(1)按主要功率电路分：1)电压型变频器；2)电流型变频器(2)按开关方式分PAM(PulseAmplitudeModulation)控制PWM(PulseWidthModulation)控制3)高载频PWM控制(3)按工作原理分类有以下几种。1)V/f变频器；2)转差率控制变频器；3)矢量控制变频器(4)按用途分；1)通用变频器；2)高频变频器；3)高性能专用变频器；4)各种不同控制方式变频器的特点10'一、HEV的电力驱动系组成：发电机才电动:动力电源、辅助电池(HVECU等［动力电旗iEUU［ 动力由g)统机、逆变器、升压型即传统汽车的蓄1电源变换装置口刀口心电池)、动力电源ECU,-II4V讨论2:^8Vqf"~-1——jA/C谨更图］升压酬DC/DC：］ ［ 升于照银 1拉电炉L/电动机卜1 1IVECLJ j\ 皖动机 1二、「、--□意图Device)的基本概念HEV的电力驱动系统示-电力电子器件(「。亚6『Electronic［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，也就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，其转换的功率在1W〜1GW之间。DC/DC电源变换装置一、DC/DC一、DC/DC的功用HEV的电力驱动系统示意图二、DC/DC的种类30’1.根据DC/DC的拓扑结构:30’1）正激型2）反激型3）升压型4）降压型5）升/降压型6）反相型7）推挽式正激型8）半桥式正激型9）全桥式正激型2.根据开关控制方式：脉宽调制式PWM（Pulse-WidthModulation）脉冲频率调制式PFM（PulseFrequencyModulation）脉宽3）频率混合调制式“硬开关电路”［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及

要求4）电压或零电流“软开关’PWM电路和各种谐振式6）准谐振式变换器等.根据负极与车身绝缘与否1）非绝缘型：负极与车身相连2）绝缘型：负极与车身绝缘.根据功率变换器的特点：1）电压源变换器2）电流源变换器3）Z源变换器三、DC/DC的原理.PWM和PFM法DC/DC变换器也称为斩波器，通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比改变输出电压平均值。其基本原理如图。认为直流电源的电压，R为电路电阻；开关管K断开时，输出电压等于0,开关管长导通时，输出电压等于‘长导通和断开时输出端电压随时间的变化如图，输出电压的平均值为降压型DC/DC转换器电路原理图.升压型转换器［在此处键入］［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法及

要求升压型DC/DC开关导通和关闭时的等效电路.非绝缘型和绝缘型DC/DC变换器非绝缘型DC/DC变换器工作原理和功能非绝缘型DC/DC变换器工作原理和功能绝缘型DC/DC变换器工作原理和功能.升（降压）型双向DC/DC变换器THSII用（降压）6.Z源变换器型双向DC/DC变换器的原理示意图［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求7.DC/DC变换器的实际电路组成举例四、DC/DC的性能检测方法.DC/DC功率变换模块的稳压精度的检测方法.DC/DC变换效率的测量刀=0X100/山五、HEV的DC/DC产品实例.LexusGS450hHEV的DC/DC.空冷式DC/DC变换器.本田的DC/DC的特点5,知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第9次课，2学时适用专业汽车新能源技术课题HEV的电力电子元件与功率变换装置教学目的掌握DC/AC、AC/DC电源变换装置，HEV的电力电子装置重点与难点重点：DC/AC、AC/DC电源变换装置，HEV的电力电子装置难点：DC/AC、AC/DC电源变换装置，HEV的电力电子装置教学设计概述组织教学T复习提问一引入案例T新课教学T学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问开关磁阻电动机有哪些优点与不足？DC/DC有哪些功用？DC/DC按常见的分类方法分为几种？授课要点DC/AC、AC/DC电源变换装置，HEV的电力电子装置课外作业DC/AC功率变换器的种类有哪几种？请叙述AC/DC功率变换器的工作原理。［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要求5’严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态5,请学生回答开关磁阻电动机有哪些优点与不足？DC/DC有哪些功用？DC/DC按常见的分类方法分为几种？？学生讨论并回答35’DC/AC电源变换装置一、DC/AC功率变换器的功用通常使用的普通电源是由220V交流电经整流而成的直流电，而DC/AC功率变换器的作用与此相反，因此而得名逆变器，它是一种将直流电转变为交流电的电力电子元件，其英文名称为PowerInverter或1^6「七6「。混合动力汽车上使用的主要是将HV的直流电转变为电动机/发电机用交流电的DC/ACo二、DC/AC功率变换器的种类.按输出波形划分：1）正弦波逆变器2）方波逆变器.按直流侧电源性质：1）电压型2）电流型.按换流方式：1）外部换流：电网换流和负载换流两种2）自换流：器件换流和强迫换流两种.逆变：1）有源逆变2）无源逆变三、DC/AC的基本原理.半桥逆变电路.全桥逆变电路.三相电压型逆变电路讨论［在此处键入］［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法

及要求电压型全桥逆变电路原理□XVDj三相电压型桥式逆变电路4.组合式DC/AC四、DC/AC功率变换器性能参数的测量方法DC/AC的交流输出电压稳定度量测量电路DC/AC功率变换器的变换效率DC/AC电源变换装置示例1）松下电工开发的车载DC/AC2）三菱重开发的逆变器AC/DC电源变换装置15’讨论一、AC/DC功率变换器的功用及种类15’讨论AC/DC功率变换器的功用AC/DC功率变换器（模块）的功用是接将交流电能转换为直流［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求电能，如将220V或110V的交流电压等转换成电子设备所需要的稳定直流电压等。电动汽车中AC/DC的功能主要是将交流发电机发出的交流电转换成直流电提供给用电器或电能储能设备储存。2.AC/DC功率变换器的种类按电路结构『桥式电路［零式电路,单相电路按电网和数一相电路基本整流电廨援拄制方式整流电路4［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求电能，如将220V或110V的交流电压等转换成电子设备所需要的稳定直流电压等。电动汽车中AC/DC的功能主要是将交流发电机发出的交流电转换成直流电提供给用电器或电能储能设备储存。2.AC/DC功率变换器的种类按电路结构『桥式电路［零式电路,单相电路按电网和数一相电路基本整流电廨援拄制方式整流电路4L多相电路［斩控式电路〔相控式电路，不控制整流电路按组成器件半控制整流电路, .全控制整流电路按工作他围「按电路隹接，组合赘福电路।/单象限电路.多象限电路/串并联电路反并联电路按矮换级数「一次转换电路

L多次转换电路1.三相桥式全控整流电路AC/DC功率变换器电路的主要组成［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0的波形.直力0- 交谭电源整僚彝电容OffDC/1K0- 交谭电源整僚彝电容OffDC/1K受柒器宜或逸而）阳制鼻PWMAC/DC功变换模块电路原理HEV的电力电子装置一、HEV整车电气系统结构配电机加*:*械Ht^ECU। 弗！। 25’电动机量司机DODC25’电动机量司机DODC二、HEV的动力控制单元PCU.丰田混合THSII的动力控制单元PCU.HondaCivic混合动力汽车的PCU三、HEV的主要逆变器装置.丰田THSII变频器总成娈精繇总成（包括变频裾和增JE转程眼】［在此处键入］［在此处键入］时间

分配教学内容教学方法

及要求2.丰田THSII可变电压系统650V0m螭）PC知识回顾与作业布置回答［在此处键入］［在此处键入］第10次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题混合动力汽车（PRIUS）的维修注意事项和紧急应对措施教学目的熟悉混合动力汽车（PRIUS）的维修工作安全掌握混合动力汽车（PRIUS）紧急应对措施重点与难点重点：混合动力汽车（PRIUS）的维修工作安全难点：混合动力汽车（PRIUS）紧急应对措施教学设计概述组织教学T复习提问一引入案例T新课教学T学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问DC/AC功率变换器的种类有哪几种？请叙述AC/DC功率变换器的工作原理。授课要点混合动力汽车（PRIUS）的维修工作安全混合动力汽车（PRIUS）紧急应对措施课外作业混合动力汽车（PRIUS）的维修工作安全包括哪些内容？混合动力汽车（PRIUS）的维修紧急应对措施包括哪些内容？［在此处键入］

［在此处键入］教学设计与教学内容时间分配教学内容教学方法及要求5’严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态5,请学生回答DC/AC功率变换器的种类有哪几种？请叙述AC/DC功率变换器的工作原理。学生讨论并回答35’一、丰田混合动力系统的维修工作安全二、Prius特性三、紧急事件对应指导.认真学习提供这样的印刷培训手册。.认真学习手册的内容将维修中的风险降到最低。.高压组成部分.警告标签类似图中被贴在HV电池和变频器上他们提供了基本的警告，操作说明和回收信息。四、处理被损坏车辆.安全手套.安全防护镜和安全鞋.渗透硼酸处理方案.红色石蕊试纸.灭火器.吸水毛巾或布.胶布8、万用表五、断开HV系统(1)将换档杆切换到P档位。(2)使用驻车制动器：踏下驻车制动器。(3)拔下点火钥匙(4)断开辅助电池的负极端子讨论［在此处键入］

［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求(5)戴上绝缘手套，拆下维修塞。(6)取下HV保险丝(7)移动或拖拽混合动力汽车(8)检查或维修六、维修插销的拆除.找到HV电池维修塞的位置，戴上绝缘手套拆下维修塞.0V检查.隔离外露区域.牵引Prius七、跨接起动Prius.跨接起动.预防40’混合动力汽车(PRIUS)的维修工作安全一、紧急对应(以丰田混和动力THSII系统为例)1.警告2.救援3.火灾.泄漏.急救.淹没.路边援助二、维修服务1、汽车蓄电池维护.自己动手保养.传动桥保养方面空调保养方面检查和维修发动机室时要当心停车检修5’知识回顾与作业布置回答［在此处键入］

［在此处键入］第11次课，2学时适用专业新能源汽车技术课题普锐斯混合动力汽车的维修教学目的掌握普锐斯混合动力汽车控制系统检查及其故障诊断重点与难点重点：普锐斯混合动力汽车控制系统检查难点：普锐斯混合动力汽车控制系统故障诊断教学设计概述组织教学T复习提问一引入案例T新课教学T学习小结一作业布置教学环境及资源要求多媒体复习提问混合动力汽车（PRIUS）的维修工作安全包括哪些内容？混合动力汽车（PRIUS）的维修紧急应对措施包括哪些内容？授课要点普锐斯混合动力汽车控制系统检查普锐斯混合动力汽车控制系统故障诊断课外作业混合动力控制系统维修注意事项包括哪些内容？混合动力故障自诊断系统包括哪些内容？［在此处键入］

教学设计与教学内容［在此处键入］时间分配教学内容教学方法及要求5’严肃课堂纪律，考勤出勤人数，引导学生进入学习状态5,请学生回答混合动力汽车（PRIUS）的维修工作安全包括哪些内容？混合动力汽车（PRIUS）的维修紧急应对措施包括哪些内容？学生讨论并回答5,混合动力控制系统的维修注意事项.对高压系统进行操作时断开电源.使用绝缘手套的注意事项.线束和连接器的注意事项.进行维修或检查时的注意事项一、混合动力控制系统主要部件位置1.混合动力控制系统主要部件位置（一）册用拓电书漕牯憧落的也"观电戒__ ! H巧也曲310,工蠡勰7―:般鬻黑曲程音曲立牛柄情电功加扣\ RJTffW任”助桥县或长睾的聿京、产冬工一1腓凶―懑覆।q断吃酒桂感a1!电心时机就坦皿WO1＞］ 7*-一一，W电册机混点传照海印飞（24唯衲机拉电机EG，】2畤电动胡温电修赠的 、电动机动解阳杵鼻器［在此处键入］［在此处键入］时间分配教学内容教学方法

及要求.混合动力控制系统主要部件位置（二）ST仔便衰FCU应答器降ECU.蓄电池系统主要部件位置接注我■也成［在此处