《新能源汽車電氣系統(tǒng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 任務(wù)1 新能源汽車充電系統(tǒng)認(rèn)知

項(xiàng)目七新能源汽車其他輔助系統(tǒng)《新能源汽車電氣技術(shù)》《新能源汽車電氣系統(tǒng)》項(xiàng)目二新能源汽車充電系統(tǒng)項(xiàng)目二新能源汽車充電系統(tǒng)任務(wù)1新能源汽車充電系統(tǒng)認(rèn)知教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱新能源汽車電氣系統(tǒng)課程類型專業(yè)核心課任課教師授課班級(jí)授課時(shí)間學(xué)時(shí)6課題任務(wù)1新能源汽車充電系統(tǒng)認(rèn)知教學(xué)方法教師講授、投影視頻講解、小組討論、學(xué)生操作教學(xué)目的專業(yè)能力：了解新能源汽車充電技術(shù)的概況；了解新能源汽車的充電方法及優(yōu)缺點(diǎn)；掌握新能源汽車充電系統(tǒng)組成與工作原理；掌握新能源汽車充電操作及注意事項(xiàng)。方法能力：能夠向客戶介紹電動(dòng)汽車充電方法及特點(diǎn)；能夠進(jìn)行新能源汽車充電操作。社會(huì)能力：能與同學(xué)、老師進(jìn)行良好的溝通交流、清晰表達(dá)自己的觀點(diǎn)，和同學(xué)團(tuán)結(jié)合作、完成任務(wù)。教學(xué)重點(diǎn)了解新能源汽車充電技術(shù)的概況；了解新能源汽車的充電方法及優(yōu)缺點(diǎn)；掌握新能源汽車充電系統(tǒng)組成與工作原理；掌握新能源汽車充電操作及注意事項(xiàng)。教學(xué)難點(diǎn)能夠向客戶介紹電動(dòng)汽車充電方法及特點(diǎn)；能夠進(jìn)行新能源汽車充電操作。情景導(dǎo)入你作為一名純電動(dòng)汽車銷售人員，客戶需要你向其介紹日常充電的方式，以及快充和慢充的利弊，以便客戶更好地了解自己的愛(ài)車,你能完成這個(gè)任務(wù)嗎？工具資料（1）防護(hù)裝備：常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝。（2）車輛、臺(tái)架、總成：北汽EV200。（3）專用工具、設(shè)備：充電樁。（4）手工工具：無(wú)。（5）輔助材料：翼子板布和前格柵布、三件套、抹布、手套、學(xué)習(xí)手冊(cè)、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、維修手冊(cè)、電路圖、設(shè)備冊(cè)、任務(wù)工單（工作頁(yè)）、測(cè)試習(xí)題教學(xué)過(guò)程階段教師學(xué)生學(xué)時(shí)資訊給學(xué)生展示車輛，并明確工作任務(wù)。將車輛維修資料、維修工單、任務(wù)工單分發(fā)給學(xué)生。采用PPT課件講解電氣設(shè)備總體構(gòu)造。接受學(xué)生關(guān)于車輛信息的咨詢。接受教師提出的工作任務(wù)，聆聽(tīng)教師關(guān)于新能源汽車充電系統(tǒng)總體構(gòu)造內(nèi)容的講解。通過(guò)咨詢客戶（教師扮演）和使用車輛信息系統(tǒng)填寫維修工單內(nèi)容。通過(guò)查閱維修資料、課程網(wǎng)站、學(xué)生手冊(cè)以及視頻資料填寫任務(wù)工單資訊部分內(nèi)容。80min決策為學(xué)生提供所需檢測(cè)設(shè)備，并提示設(shè)備安全注意事項(xiàng)。為學(xué)生分配車輛。接受學(xué)生咨詢并監(jiān)控學(xué)生的討論。根據(jù)具體故障現(xiàn)象和工作任務(wù)要求，選擇合適的工量具。分成4個(gè)工作小組，并選擇組長(zhǎng)。20min計(jì)劃審核學(xué)生制定的工作計(jì)劃。對(duì)工作計(jì)劃提出修改意見(jiàn)。接受學(xué)生咨詢并監(jiān)控學(xué)生的討論。以小組討論的方式，制定故障排除和檢測(cè)的工作計(jì)劃。將制定的工作計(jì)劃與教師討論并定稿。20min實(shí)施監(jiān)控學(xué)生的操作并及時(shí)糾正錯(cuò)誤?；卮饘W(xué)生提出的問(wèn)題。對(duì)學(xué)生的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢查。認(rèn)識(shí)新能源汽車充電系統(tǒng)總體構(gòu)造在任務(wù)工單中記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。80min檢查監(jiān)控學(xué)生的操作并及時(shí)糾正錯(cuò)誤?；卮饘W(xué)生提出的問(wèn)題。檢查學(xué)生認(rèn)識(shí)新能源汽車充電系統(tǒng)總體構(gòu)造的能力20min評(píng)估對(duì)各小組工作進(jìn)行綜合評(píng)估。提出改進(jìn)意見(jiàn)和注意事項(xiàng)。以小組討論方式進(jìn)行工作評(píng)估。根據(jù)教師提出的意見(jiàn)修改工作計(jì)劃。20min教學(xué)內(nèi)容一、相關(guān)知識(shí)1.新能源汽車充電技術(shù)的概況新能源汽車，特別是純電動(dòng)汽車的充電技術(shù)，最關(guān)鍵的問(wèn)題是如何能實(shí)現(xiàn)高效率的快速充電。這關(guān)系到充電器的容量和性能、電網(wǎng)的承載能力和動(dòng)力電池的承受能力等。隨著動(dòng)力電池本身的充放電速度的不斷提高，充電系統(tǒng)的性能也在不斷地改進(jìn)，以滿足在多種不同的應(yīng)用情況下的快速充電需求。由于電力的儲(chǔ)運(yùn)和使用比汽油方便得多，充電設(shè)備的建造也呈現(xiàn)出多樣性和靈活性，既可以為集中式的充電站，也可以設(shè)置在馬路邊、停車場(chǎng)、購(gòu)物中心等任何方便停車的地方。除了固定充電裝置以外，電動(dòng)汽車還帶有車載充電器，可以在夜間利用家里的市電插座進(jìn)行充電，甚至還可以在用電高峰期把電力逆變后返送回電網(wǎng)。目前根據(jù)不同的汽車動(dòng)力電池電壓和容量、充電速度要求，以及電網(wǎng)供電容量等因素的考量，固定充電器的容量一般在15～100kW，輸出電壓一般為50～500V。車載充電器容量則在3kW左右。圖2-1-1充電系統(tǒng)示意圖（1）充電樁充電樁作為新能源汽車充電系統(tǒng)的配套設(shè)施，有交流充電樁和直流充電樁。1）交流充電樁2）直流充電樁（2）車載充電器車載充電器（On-boardCharger，也稱車載充電機(jī)）。車載充電器是充電系統(tǒng)的重要組成部件，將220V交流電轉(zhuǎn)化為動(dòng)力電池的直流電，實(shí)現(xiàn)電池電量的補(bǔ)給。車載充電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.新能源汽車充電的方法及特點(diǎn)新能源汽車動(dòng)力電池充電的方法主要有快速充電（直流快充）和常規(guī)充電（交流慢充）以及更換電池的方式等。（1）快速充電常規(guī)蓄電池的充電方法一般時(shí)間較長(zhǎng)，給實(shí)際使用帶來(lái)諸多不便?？焖俪潆婋姵氐某霈F(xiàn)，為純電動(dòng)汽車的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。快速充電又稱直流快充或應(yīng)急充電，是以較大直流電流短時(shí)間在電動(dòng)汽車停車的20min至2h的短時(shí)間內(nèi)，為其提供充電服務(wù)，一般充電電流為150～400A。1）“快充”實(shí)際并不快，而且降低動(dòng)力電池使用壽命。2）充電站成本較高，盈利模式值得商榷。（2）常規(guī)充電蓄電池在放電終止后，應(yīng)立即充電（在特殊情況下也不應(yīng)超過(guò)24h）。常規(guī)充電電流相當(dāng)?shù)?，約為15A，這種充電叫做常規(guī)充電（交流慢充或慢速充電）。常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電，一般充電時(shí)間為5～8h，甚至長(zhǎng)達(dá)10～20h。這種充電方式是利用車載充電器，接220V交流電即可。1）盡管充電時(shí)間較長(zhǎng)，但因?yàn)樗霉β屎碗娏鞯念~定值并不是關(guān)鍵問(wèn)題，因此，充電器和安裝成本比較低。2）可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本。3）可提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命。（3）更換電池方式充電難、充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)航里程短的問(wèn)題，一直困擾著新能源汽車用戶。北汽新能源提出“嫌充電慢不如去換電”的想法，與中國(guó)石油化工股份有限公司北京分公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方合作開(kāi)展新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)在企業(yè)生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用。第一步就是利用加油站場(chǎng)地資源建設(shè)換電站，最先受益的是北京電動(dòng)出租車。3.新能源汽車充電系統(tǒng)組成與工作原理以下以北汽新能源EV系列電動(dòng)汽車為例，介紹充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理。（1）充電系統(tǒng)低壓設(shè)計(jì)的功能純電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的低壓部分主要是用于低壓供電及控制信號(hào)。1）車載充電器相關(guān)低壓部分2）DC/DC轉(zhuǎn)換器低壓部分3）其他相關(guān)的低壓部分（2）慢充和快充控制策略1）充電系統(tǒng)控制過(guò)程2）充電溫度與充電電流的要求（3）快充模式充電系統(tǒng)組成和原理1）組成2）快充模式充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖3）充電條件要求（4）慢充模式充電系統(tǒng)組成和原理1）組成2）慢充模式充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖3）充電控制流程4）充電條件要求4.充電操作及注意事項(xiàng)（1）充電電源選擇電動(dòng)汽車的逐步普及已是不爭(zhēng)的事實(shí)，然而目前充電和行程問(wèn)題成為普及推廣的主要瓶頸。新能源汽車車主在給電動(dòng)汽車選擇充電電源時(shí)需要注意以下事項(xiàng)。（2）交流充電（慢充）充電樁和充電口選擇1）慢充充電樁2）慢充充電口（3）直流充電（快充）充電樁和充電口選擇1）快充充電樁2）快充充電口（4）充電時(shí)的注意事項(xiàng)1）混合動(dòng)力車輛插有充電電纜時(shí)不要加油，與易燃物品保持充足安全距離。否則，未按規(guī)定插入或拔出充電電纜時(shí)，存在因燃油燃燒等導(dǎo)致人員受傷或物品損壞的危險(xiǎn)。2）通過(guò)家用插座為高電壓動(dòng)力電池充電，會(huì)導(dǎo)致插座上出現(xiàn)較高持續(xù)負(fù)荷。二、任務(wù)實(shí)施（一）工作準(zhǔn)備（1）防護(hù)裝備：常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝。（2）車輛、臺(tái)架、總成：北汽EV200。（3）專用工具、設(shè)備：充電樁。（4）手工工具：無(wú)。（5）輔助材料：無(wú)。（二）實(shí)施步驟根據(jù)實(shí)訓(xùn)室的車輛配置，參照前文的內(nèi)容，識(shí)別新能源汽車充電系統(tǒng)的組成部件，并能夠介紹其功能及原理，并能按規(guī)范對(duì)新能源汽車進(jìn)行充電。1.新能源汽車充電規(guī)范操作注意：（1）動(dòng)力電池充電過(guò)程中，電池管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制充電電流的大小，當(dāng)動(dòng)力電池充至滿電狀態(tài)時(shí)，電池管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)終止對(duì)動(dòng)力電池包的充電。（2）當(dāng)環(huán)境溫度太低時(shí)，插上充電接頭以后，電池管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)先對(duì)電池進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度合適以后才對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電。以下以北汽EV200純電動(dòng)汽車的交流慢充操作為例，介紹新能源汽車充電操作步驟：（1）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔出車鑰匙。（2）打開(kāi)車輛快速充電口保護(hù)蓋。（3）從快充充電樁上拔出充電槍。（4）將充電槍插入車輛快速充電口