新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型（教案）

課程名稱：《汽車底盤構(gòu)造與拆裝》任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型項(xiàng)目五：新能源汽車底盤檢修目錄新課引入新知學(xué)習(xí)技能練習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固案例分析純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力系統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)類型燃料電池汽車驅(qū)動(dòng)類型具有檢查新能源汽車汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能力點(diǎn)評(píng)反思知識(shí)鞏固請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)思政目標(biāo)?能描述純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型、控制原理?能描述混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型（串、并、混聯(lián)；代表車型及對(duì)比）、控制原理?能描述燃料電池汽車動(dòng)力構(gòu)型、控制原理?具有依據(jù)維修手冊(cè)檢查新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能力。?在操作過(guò)程中樹(shù)立高壓安全意識(shí)。?樹(shù)立規(guī)范操作意識(shí)。?通過(guò)學(xué)習(xí)新能源汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)，樹(shù)立綠色低碳的環(huán)保意識(shí)。請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入小李是新能源汽車銷售人員，客戶想詢問(wèn)當(dāng)前新能源汽車的類型及特點(diǎn)，假如你是小李，你該如何解答呢？！請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型思考：新能源汽車“新”在哪里？新能源汽車定義：采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要依靠新能源驅(qū)動(dòng)的汽車。一、新能源汽車驅(qū)動(dòng)類型及特點(diǎn)請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入1.動(dòng)力構(gòu)型純電動(dòng)汽車由驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，車載能源系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)三大部分組成純電動(dòng)汽車三大組成系統(tǒng)圖驅(qū)動(dòng)控制器能量管理單元電動(dòng)器機(jī)械傳動(dòng)裝置功率控制單元輔助電源車內(nèi)氣候控制單元能量?jī)?chǔ)存單元能量轉(zhuǎn)換車輛控制器電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能源系統(tǒng)輔助系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由車輛控制器、驅(qū)動(dòng)控制器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)輪等部件組成。能源系統(tǒng)包含能源轉(zhuǎn)換單元、能量管理單元和能量存儲(chǔ)單元等部分組成。輔助系統(tǒng)由功率控制單元、車內(nèi)氣候控制單元和輔助電源等部分組成。二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入純電動(dòng)汽車系統(tǒng)的組成與工作原理圖2.控制原理根據(jù)加速踏板開(kāi)度解析駕駛員驅(qū)動(dòng)需求根據(jù)制動(dòng)踏板開(kāi)度解析駕駛員制動(dòng)需求根據(jù)驅(qū)動(dòng)需求轉(zhuǎn)化為電機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩指令根據(jù)制動(dòng)需求轉(zhuǎn)化為電機(jī)發(fā)電扭矩指令協(xié)調(diào)駕駛員的驅(qū)動(dòng)需求和舒適需求關(guān)系協(xié)調(diào)駕駛員動(dòng)力需求和行駛安全性關(guān)系來(lái)自加速踏板的信號(hào)輸入電子控制器并通過(guò)控制功率變換器來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩通過(guò)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。充電器通過(guò)汽車的充電接口向蓄電池充電。在汽車行駛時(shí)，蓄電池經(jīng)功率變換器向電動(dòng)機(jī)供電。當(dāng)電動(dòng)汽車采用電制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)，將汽車的部分動(dòng)能回饋給蓄電池以對(duì)其充電，并延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理1）停車狀態(tài)：

純電動(dòng)汽車處于停車狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)的控制電源主繼電器斷電，系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)停止運(yùn)行3.工作模式任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式2）充電狀態(tài)：當(dāng)純電動(dòng)汽車在停車狀態(tài)下，插上充電插頭或者按下充電按鈕時(shí)，整車控制器控制組合儀表顯示電池充電狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)對(duì)電池工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并強(qiáng)制切斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)的回路電源。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式3）啟動(dòng)狀態(tài)：在整車控制器確認(rèn)拔掉充電插頭時(shí)，撥動(dòng)汽車鑰匙到ON檔位置，閉合高壓回路主繼電器，這時(shí)系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入自檢狀態(tài)。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式4）運(yùn)行狀態(tài)：撥動(dòng)汽車檔位到指定位置，整車控制器向電機(jī)控制器發(fā)送準(zhǔn)備開(kāi)車指令；電機(jī)控制器收到就緒指令后，進(jìn)入行車程序。同時(shí)，電池管理系統(tǒng)進(jìn)入電池放電管理程序。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式5）車輛前進(jìn)、后退狀態(tài)：整車控制器通過(guò)對(duì)當(dāng)前車輛功率的要求和動(dòng)力電池當(dāng)前的狀態(tài)計(jì)算并向電機(jī)控制器發(fā)出信號(hào)，電機(jī)控制器接收到方向信號(hào)和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩給定值信號(hào)后，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并根據(jù)方向信號(hào)確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，以及根據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩給定值信號(hào)確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的大小，控制電機(jī)的輸出功率以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力性目標(biāo)。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式6）回饋制動(dòng)狀態(tài)：當(dāng)加速踏板回零而且制動(dòng)踏板處于回饋制動(dòng)區(qū)時(shí)，整車控制器發(fā)送符合回饋制動(dòng)要求的負(fù)扭矩給電機(jī)控制器；電機(jī)控制器進(jìn)入發(fā)電程序，電池管理系統(tǒng)進(jìn)入電池回饋管理程序。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式7）機(jī)械制動(dòng)狀態(tài)：制動(dòng)踏板離開(kāi)回饋制動(dòng)區(qū)，電機(jī)控制器停止發(fā)電程序，整車控制器進(jìn)入機(jī)械制動(dòng)程序，電池管理系統(tǒng)停止回饋。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式8)一般故障狀態(tài):ECU檢測(cè)到一般故障，整車控制器報(bào)警（報(bào)警燈閃爍、通過(guò)CAN總線發(fā)送相關(guān)的報(bào)警信息,通知其他的節(jié)點(diǎn)），整個(gè)系統(tǒng)降級(jí)運(yùn)行。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入二、純電動(dòng)汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理3.工作模式9）重大故障狀態(tài)：整車控制器報(bào)警（緊急情況采用緊急呼叫指令通知其他節(jié)點(diǎn)），必要時(shí)切斷主繼電器電源，系統(tǒng)停車。高壓/低壓？任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入1.串聯(lián)代表車型：雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)、寶馬i3增程式混合動(dòng)力車型、傳祺GA5增程式混合動(dòng)力車型。特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)+發(fā)動(dòng)機(jī)=串聯(lián)（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方面）優(yōu)點(diǎn)：中低速運(yùn)行或者城市工況節(jié)油效果優(yōu)于普通汽車缺點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，高速運(yùn)行油耗比普通汽車還高三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理一般把混合動(dòng)力分為普通混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力以及增程式混合動(dòng)力三種，按結(jié)構(gòu)形式分三種，分別是串聯(lián)結(jié)構(gòu)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)以及混聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中增程式混合動(dòng)力只能是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，而并聯(lián)結(jié)構(gòu)和混聯(lián)結(jié)構(gòu)既可以應(yīng)用于普通混合動(dòng)力，也可以應(yīng)用于插電式混合動(dòng)力。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入1.串聯(lián)三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生的電能通過(guò)控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機(jī)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，最后通過(guò)變速機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入2.并聯(lián)混合動(dòng)力汽車并聯(lián)架構(gòu)圖代表車型：目前市面上大多數(shù)混動(dòng)車型都是并聯(lián)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：傳統(tǒng)汽車+電動(dòng)機(jī)=并聯(lián)優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)可以和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛，動(dòng)力性能良好缺點(diǎn)：電量低后，電動(dòng)機(jī)無(wú)法繼續(xù)驅(qū)動(dòng)車輛，只能作為發(fā)電機(jī)三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入啟動(dòng)/加速模式車輛啟動(dòng)或節(jié)氣門全開(kāi)加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，共同分擔(dān)驅(qū)動(dòng)車輛所需的動(dòng)力，如發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)分別承擔(dān)總功率的80%和20%正常行駛模式車輛正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)關(guān)閉，僅由發(fā)動(dòng)機(jī)工作提供車輛行駛所需動(dòng)力減速/制動(dòng)模式車輛減速行駛或制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)電機(jī)模式進(jìn)行再生制動(dòng)，通過(guò)功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電。行駛過(guò)程中給蓄電池充電模式當(dāng)車輛輕載時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率驅(qū)動(dòng)車輛行駛，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的多余功率驅(qū)動(dòng)以發(fā)電狀態(tài)工作的電機(jī)發(fā)電而向蓄電池充電.電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)換器蓄電池油箱傳動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)換器蓄電池油箱傳動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)換器蓄電池油箱傳動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)換器蓄電池油箱傳動(dòng)裝置三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理2.并聯(lián)控制原理并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)有兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)既可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作，也可以各自單獨(dú)工作驅(qū)動(dòng)汽車。液流連接機(jī)械連接電力連接任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入3.混聯(lián)（功率分流）混合動(dòng)力汽車混聯(lián)架構(gòu)圖三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理特點(diǎn)：傳統(tǒng)汽車+電動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)+行星齒輪機(jī)構(gòu)=功率分流優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能持續(xù)為電池充電缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜代表車型：豐田Prius任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入3.混聯(lián)三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入3.混聯(lián)電力主動(dòng)型混聯(lián)模式控制原理三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入4.混動(dòng)構(gòu)型對(duì)比三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理4.混動(dòng)構(gòu)型對(duì)比任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理4.混動(dòng)構(gòu)型對(duì)比任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入代表車型：豐田FCVMirai四、燃料電池汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理1.動(dòng)力構(gòu)型特點(diǎn)：傳統(tǒng)汽車+電動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)+行星齒輪機(jī)構(gòu)=功率分流優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能持續(xù)為電池充電缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入四、燃料電池汽車動(dòng)力構(gòu)型及控制原理2.燃料電池汽車控制原理停頓模式燃料電池系統(tǒng)和峰值電源都不向驅(qū)動(dòng)系供給功率，燃料電池系統(tǒng)可運(yùn)行在空載狀態(tài)。制動(dòng)模式燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在空載狀態(tài)，而峰值電源依據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行特性吸收再生制動(dòng)能量。牽引模式若電動(dòng)機(jī)輸入功率大于燃料電池系統(tǒng)的額定功率，則應(yīng)用混合牽引模式。燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行在其額定功率狀態(tài)，而剩余的功率的功率需求由峰值電源供應(yīng)。B.若電動(dòng)機(jī)輸入功率小于燃料電池系統(tǒng)預(yù)設(shè)的最小功率，且峰值電源需要充電，則燃料電池系統(tǒng)以額定功率運(yùn)行，一部分功率用于驅(qū)動(dòng)系，另一部分功率用于峰值電源。弱峰值電源不需要充電，則燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行于空載狀態(tài)，由峰值電源單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。任務(wù)5.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)控制類型請(qǐng)?jiān)谶@里輸入頁(yè)面標(biāo)題新知學(xué)習(xí)點(diǎn)評(píng)鞏固技能練習(xí)新課引入1.三種典型的新能源汽車