项目2 任务1 蓄电池模块的构造与拆装（教案）-《新能源汽车构造》（机工版）同步精品课堂

《新能源汽车构造》教案 课 题 项目二 动力蓄电池及管理系统构造与拆装 任务1 蓄电池模块的构造与拆装 课 型 课 时 2 授课班级 授课时间 90 授课教师 教材分析 本教材项目二动力蓄电池及管理系统构造与拆装有任务1蓄电池模块的构造与拆装、任务2蓄电池管理系统的构造与拆装和任务3动力蓄电池总成的拆装，每个教学任务包括任务目标（知识目标、技能目标、素养目标）、任务框图、知识点提示、任务实施组成。任务实施内容几乎涵盖了动力蓄电池及管理系统构造与拆装考核标准所要求的全部技能点，任务目标（知识目标、技能目标、素养目标）、任务框图、知识点提示、任务实施有效地将本项目的知识点联系了起来，将知识点梳理的很清晰便于学生的学习以及知识框架的搭建。 学情分析 学生对动力蓄电池及管理系统构造有一定了解，但对于动力蓄电池及管理系统的拆装步骤需要进行进一步的学习，希望通过学习掌握动力蓄电池及管理系统构造与拆装等理论知识，学生应采用理论学习与实践操作相结合的方式进行学习。通过理论学习掌握基础知识和原理；通过实践操作加深对知识的理解和记忆，提高认知技能。学生可以利用网络资源、教材、维修手册等多种途径进行学习，拓宽知识面和视野。应根据学情，以学生感兴趣的内容为切入点，选择合适的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。 学习目标 1. 了解动力蓄电池模组的结构；了解单体电池串联、并联的电池组结构。 2. 能准确说出单体电池并联的电池组结构；能准确说出两种电池模组成组方案的优缺点。 3. 培养安全意识和环保意识；培养创新能力和团队协作能力。 学习重难点 重点：单体蓄电池串并联的蓄电池模块结构、动力蓄电池模组的拆卸与安装。 难点：动力蓄电池模组的拆卸与安装。 教学方法 讲授法、演示法、案例分析法、情景模拟法等。 课前准备 教师准备：讨论主题、创设情境，发放任务书。 学生准备：确定分组、思考讨论，完成任务书。 教学媒体 纸质版教学媒体：教材、配套习题 数字化教学媒体：多媒体，中国大学MOOC（慕课）等教学网站 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 某纯电动车的动力蓄电池出现电压故障导致车辆无法行驶，需要更换电池模组。 那么如何更换动力蓄电池模组呢？ 1.学生分组讨论 2.小组代表发言（抢答形式，小组积分） 1.组织学生分组讨论学习，培养学生团队合作意识和沟通交流习惯。 2.积分制激发学生对本章内容学习的兴趣，调动学生的积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 一、动力蓄电池模块的结构 一个完整的动力蓄电池模组主要由单体蓄电池、蓄电池模块、动力蓄电池箱、蓄电池包、电池管理系统(BMS)、蓄电池系统组成。 二、单体蓄电池串联的蓄电池模块结构 1.单体蓄电池串联的蓄电池模块 新能源汽车的驱动电机、压缩机、PTC水加热器、DC/DC电源转换器等高压组件的工作电压高达DC 340V以上，而单体的电压只有3.2V（磷酸铁电池3.2V、三元锂电池3.65V或3.70V、钛酸锂电池2.6V、氢燃料电堆0.5-1V）。 因此在实际使用过程中需要将单体电池串联以提高电池组的工作电压。 锂电池串联，电池组的电压升高、电池的容量不变，但同时电池组的内阻会增加。电池组的电流就是流过每个单体的电流，当电池组中的某一节电池出现故障时，电池组不会输出电压。 1.了解认识任务书内容及填写要求 2.学生思考讨论 3.学生表达观点（个人积分） 1.组织学生回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2.下发并讲解任务书内容，让学生明确课堂任务，学习更有针对性和目标。 3.个人积分形式，更能激发学生作为学习主体，参与学习的动机。 活动三： 调动思维 探究新知 2.锂离子蓄电池串联充电 锂离子蓄电池模块一般都采用串联充电，主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。 在对锂离子蓄电池模块串联充电时，蓄电池模块中容量最小的那只单体锂电池将最先充满电。 锂离子蓄电池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆炸造成人员伤害，为了防止出现单体锂离子蓄电池过充电，锂离子蓄电池模块在使用时必须搭配电池管理系统BMS，通过BMS对每一只单体锂离子蓄电池进行过充电等保护。 串联充电时，如果有一只单体锂离子蓄电池的电压达到过充保护电压，电池管理系统会控制电池采集器做被动均衡，将电压高的单体通过串联电阻进行放电均衡，防止性能稍差的单体过充电。当锂离子蓄电池模块将所有的单体电压达到充电截止时，切断充电电路，停止充电。 三、单体蓄电池并联的蓄电池模块结构 1.单体蓄电池并联的蓄电池模块 出于对这些因素的考量，主机厂将单体电池先并联增加电池的容量，并联后的“电池砖”的电压不变，但电池的容量增加，然后再串联提高电池工作电压来满足车辆的续航要求。因此先并联后串联的动力蓄电池会获得更大的电池容量以及更高的放电倍率。 2.并联蓄电池模块状况 锂电池并联后出现以下状况： 内阻小的单体蓄电池会向内阻大的电池放电，通常新单体蓄电池或容量高的单体电池的内阻相对小一些。 放电时，内阻小的单体会先放电，待单体电压比较一致时才一起放电。 锂离子蓄电池串并联使用需要进行锂电池芯配对，配对标准：锂电池芯电压差≤30mV；锂电池芯内阻差≤5mΩ；锂电池芯容量差≤20mA。 锂电池并联和串联的区别主要就是在电压和容量上有差别，无论是串联还是并联，锂电池组的输出功率都增加。 串联时电压会增加而容量不变。 并联时容量会增加而电压不变。 1. 学生在老师的引导下，打开思路进行思考。 2.结合课本知识思考并回答问题。（根据情况选择小组模式或个人模式，并进行小组或个人积分） 1、组织学生回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2. 个人或小组积分形式，激发学生的学习积极性和主动性。 活动四： 调动思维 探究新知 1、 实战演练 1.准备工作 工具：比亚迪秦EV整车1辆、工位防护套装1套、人员防护套装1套、数字式万用表1个、汽车专用解码仪1个、万用接线盒1个等工具。 2.认识蓄电池模块组件 3.动力蓄电池模组的拆卸与安装 故障现象 仪表显示“EV功能受限”，无法行驶。连接汽车专用解码仪，选择比亚迪秦车型，全车模块扫描，进入电池管理器模块读取故障码，显示“单体电池电压过低”，查看数据流发现有一节单体电池电压趋近于0V。 断电与验电 （1）断开蓄电池负极，用绝缘胶布包好负极。 （2）放置车辆5～10min，对新能源汽车的高压电容器进行放电，断开前舱总成的动力蓄电池母线后，需要对动力蓄电池的母线进行验电。验电为0V后，将动力蓄电池包母线接插件用盖子盖好或用绝缘胶布包好。 举升车辆与检查外观 （1）举升车辆，检查车辆高度，拉下锁定装置。 （2）动力蓄电池外观检查。 拆卸蓄电池包附件 （1）拆下电池包托盘底部安装的四周的护板。 （2）拆下电池包低压接插件及高压接插件（高压需佩戴绝缘手套）。 （3）用万用表检查检测电池包是否漏电。检测方法（需佩戴绝缘手套）：将万用表正极分别搭在电池正负极引出，负极搭车身地。正常值为10V以下。若过大1请不要拆卸，检查漏电原因和地方，排除问题后再进行以下操作。 （4）排空动力蓄电池总成冷却液。 （5）拆卸动力蓄电池总成搭铁线或等电位线。 （6）在电池包正下方准备电池包升降台，升降台需要升至电池包的高度托举电池包。 （7）拆卸动力蓄电池包至升降台后，放置电池包专用工位。 拆卸蓄电池包上盖 （1）使用手持式电动手枪钻，选用合适大小的钻头，沿电池一周取下电池上盖固定铆钉。 （2）使用一体化工量具里的平面铲刀，沿电池一周把密封胶铲出，使电池上盖与电池底板分离。 （3）选用一体化工量具里面的合适棘轮、接杆、套筒，打松电池高低压插接器处压板固定螺栓，取下固定压板。将动力电池包上盖取下。 拆卸蓄电池模块 （1）根据数据流提供的过低单体电池的信息，由于单体电池的电压已经趋近于0V，同时比亚迪秦EV单体电池与单体电池之间的连接方式同时铜排点焊连接，无法单独取下单体电池，由于单体电池电压过低也无法进行均衡。选用一体化工量具里面合适的棘轮、接杆、套筒等工具，拆下故障电池模组。注意：这里一定要做好个人安全防护，拆装工具尽量使用绝缘工具。安装无故障电池模组，按照拆卸相反的顺序进行安装。 安装蓄电池包和上电 （1）按照拆卸相反的顺序进行安装。注意：在安装电池包上盖的时候电池包密封胶要均匀填充，铆钉按照标准孔位进行安装。 （2）安装好动力电池包后，车辆上电，查看仪表“OK”指示灯是否正常点亮，并使用专用解码仪进行读取故障码，无码无异常数据流，则为正常。 1.学生分组完成任务 2.小组代表发言（抢答形式，小组积分） 3.组织学生进行实战演练 1.组织学生分组回答问题，提高学生课堂参与度。 2.积分制激发学生的胜负欲及学习积极性，在小组合作中培养学生的团队合作意识和集体意识。 3.分组演练，强化知识应用，达到学以致用、培养技术技能人才的目的。 课堂小结 作业布置 1. 课堂小结 2. 本节课学习了动力蓄电池模块的结构、单体蓄电池串联的蓄电池模块结构和单体蓄电池并联的蓄电池模块结构等理论知识，同时学生通过对动力蓄电池模块的拆卸与安装，帮助学生掌握动力蓄电池模块的结构及拆卸与安装，同时培养学生的动手能力。 3. 作业布置 1）一个完整的动力蓄电池模组的组成？ 2）锂电池并联后可能出现哪些状况？ 板书设计 蓄电池模块的构造与拆装 1、 动力蓄电池模块结构 2、 单体蓄电池串并联的蓄电池模块结构 三、动力蓄电池模组的拆卸与安装 教学反思 通过蓄电池模块的构造与拆装的学习，帮助学生掌握蓄电池模块的构造与拆装。在新知探究及技能实操的过程中注意培养团队协作、严谨细致、规范操作、精益求精的工匠精神，促进自身的电气操作职业岗位综合素养养成。教学过程中，应突出学生的主体地位，让学生全程参与整个教学过程，引导学生主动思考，多措并举激发学生学习的主动性和积极性，为后续知识的学习打下基础。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$