项目四 课题2 奥迪的混合动力系统（教案）《电动汽车结构原理与故障诊断》同步精品课堂（机工版·第2版）

《电动汽车结构原理与故障诊断》教案 课 题 项目四课题2 奥迪的混合动力系统 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《电动汽车结构原理与故障诊断》中的项目四。要求学生理解电动汽车结构原理与故障诊断的功用、结构等，课标要求是掌握电动汽车结构原理与故障诊断的作用。选用的教材是由机械工业出版社出版的《电动汽车结构原理与故障诊断》（第二版），学习内容是电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的内容和各项方法。 学情分析 知识储备：对电动汽车结构基本知识有着初步的了解。 能力水平：熟悉电动汽车结构基本知识的各项方法。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：理解功率电子模块的结构。 能力目标：能够掌握变扭器的作用。 素质目标：1.认识到电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的重要性。 2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。 学习重难点 教学重点：1. 功率电子模块的结构。 2. 变扭器的作用。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 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 1. 情境导入 让学生阅读教材导入情景，引导学生思考： 电动汽车结构原理与故障诊断基本知识基本知识。 2. 展示学习目标 认识到电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的重要性。 掌握汽电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的具体内容。 1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。 2.查看并记住本节任务的学习目标。 1.通过情景问话，引出本课主题。同时激发学习兴趣。 2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。 活动二： 调动思维 探究新知 一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。 二.1.新课讲解:借助PPT讲授电动汽车结构原理与故障诊断基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图 ，对电动汽车结构原理与故障诊断基本知识有一个初步的了解。 奥迪Q5 hybrid混合动力系统 功率电子模块（JX1） 安装位置：在集水槽内。 A - 电驱动功率和控制电子装置 -JX1- A1 - 4 芯插头连接 -T4jx-A2 - 1 芯插头连接 -T1f- 高压导线 A3 - 1 芯插头连接 -T1e- 高压导线 A4 - 1 芯插头连接 -T1cu- A5 - 1 芯插头连接 -T1cv- A6 - 1 芯插头连接 -T1cw- A7 - 28 芯插头连接 -T28jx- 功率电子模块（JX1） ► 作用： 块将高电压转换成低电压， 为 12 V车辆电气系统供电； 将高电压电池的直流电压转 换成交流电压，以便通过高 电压网络来运行电机 功率电子模块（JX1） 1. 电驱动控制单元J841 ► 电驱动控制单元J841是混合动力CAN-总线和驱动CAN-总线用户，它根据发动机控制单元提供的信息来控制电机，让电机当做驱动电机或者发电机来用。 ► 通过电驱动装置位置传感器1-G713和温度传感器1-G712的信息来激活电机。 ► 低温循环冷却液泵 V468根据发动机控制单元提供的信息由控制单元J841来激活。 功率电子模块（JX1） 2. 变压器 A19（DC-DC） ► 变压器 A19用于将高压蓄电池或逆变器A37的直流电压（266V）转换成较低的车载电网用直流电压（12V）。 ► A19也能将车载电网的12V电压转换成高压蓄电池的高压（266V）。该功能用于跨接起动（给高压蓄电池充电），见12V车载供电网。 功率电子模块（JX1） 3. 牵引电机逆变器A37 ► 牵引电机逆变器 A37 (双向脉冲式逆变器）将高压蓄电池的直流电转换成三相交流电，供交流电机使用。在能量回收时和发电机工况时，会将三相交流电转换成直流电，用于给高压蓄电池充电。 功率电子模块（JX1） 4. 中间电容器1-C25 ► 中间电容器1-C25用作电机（E-Maschine）的蓄能器。在“15号线关闭”或者高压系统切断（因有撞车信号）时，该中间电容器会通过一个电阻主动放电。 5. 中间电容器电路 ► 附加保护 – 主动/被动放电 ► 放电会降低功率电子装置的电容器的剩余电压Discharge ► 主动放电由蓄电池管理系统来控制，每当高压系统被切断或者控制线中断时，就会有主动放电发生。 ► 被动放电是为了保证即使在元件已拆下后，残余电压会很小。 ► 为了可靠地降低参与电压，要遵守规定的等待时间（拔下保养插头后，在开始检修高压部件之前需要等一定的时间）。 变扭器（VX54）（电机） ► 安装在变速器内的变扭器位置 变扭器（VX54）（电机） ►三相交流驱动装置VX54，有下述装置组成： 1. 电驱动装置的电机V141 该电机是永久激励式同步电机，由一个三相场来驱动。转子上装备有永久磁铁（由钕-铁-硼制成， NdFeB）。电驱动装置的电机用做发电机、发动机的起动机和牵引电机。 变扭器（VX54）（电机） ►三相交流驱动装置VX54，有下述装置组成： 2. 电驱动装置位置传感器1-G713 该传感器用于侦测转子的实际转速和位置，必须在控制单元J841内进行基本设定。 3. 电驱动装置温度传感器1-G712 该传感器装在线圈间，用于测量电驱动装置电机的温度。 电动空调压缩机（V470） ► 电动空调压缩机V470是采用高压来工作的，其上集成有空调压缩机控制单元J842。 J842连接在扩展CAN-总线上，它从空调控制单元J255上来获取让压缩机工作的信息 奥迪Q5 hybrid混合动力系统 12 V 蓄电池网络 ► 蓄电池安装位置 ► 12V车载蓄电池亏电： ► 将会导致车辆无法启动。 ► 可使用充电装置连接在跨接启动点进行充电。 1.点火开关断开时，蓄电池A充电； 2.点火开关接通时，蓄电池A1（备用）、蓄电池A充电。 12 V 蓄电池网络 15#断开：1通， 2断； 15#接通：1通， 2通； 12V起动机起动：1断， 2通。 奥迪Q5 hybrid混合动力系统  工作原理 奥迪Q5 hybrid混合动力系统  工作原理 启动/停止 ►如果系统认为司机把车停住了，那么发动机立即就被关闭了。 ►车辆一加速，发动机立即起动(与蓄电池电池充电状态（SOC）有关)  工作原理 助力（Boost） ►发动机和电机一起来给车辆加速 ► 电机由电蓄能器提供电能 ► 与传统系统相比，车辆性能大幅提高  工作原理 发电模式 ►车由发动机来驱动行驶 ► 发动机带动电机，来为高压蓄电池充电  工作原理 电动行驶 ►车辆只靠电机驱动来行驶 ► 电机由高压蓄电池供电  工作原理 滑行/能量回收 ► 车辆不消耗任何能量（惯性滑行） ► 通过脱开离合器K0来使得发动机与电机分离开根据车速，发动机处于超速断油状态或者关闭（起动由电机或者辅助起动机来完成） ► 在能量回收过程中，电机作为发电机为12V车载电网供电 奥迪Q5 hybrid混合动力系统  工作原理 滑行  工作原理 拓展----课外自主学习----现代TMED混动系统 拓展----课外自主学习----现代TMED混动系统 拓展----课外自主学习----楼兰混动系统 本田CIVIC Hybrid 系统组成 三.课堂互动: 组织学生进行小组讨论，分享学习心得和体会，教师进行点评和指导。 四.巩固练习:布置相关练习题和思考题，让学生巩固所学知识，教师进行个别辅导 学习电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的总体认知 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 (1) 听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。 (2) 听课、理解电动汽车结构基本知识的总体认知 积极发言 (3) 结合生活实际，思考现代电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的总体构造及作用。 请学生先结合教材自行归纳分类 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 针对特点，提出相应的保育要点 注意要点，提醒学生结合生活经验分析。 通过视频、多媒体学习。以小组为单位进行阐述。 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 1.通过导入情景以及学生思考结果引出电动汽车结构原理与故障诊断基本知识的总体内容。为进一步学习本课重点奠定基础。 2.教师讲述电动汽车结构原理与故障诊断基本知识总体认知等重点知识。 活动三： 巩固练习 素质提升 1.提问学生变压器的作用。 2.提问学生电驱动装置的电机的作用。 学生课上复习，并完成本节教学重点。 加深对本节内容的理解并加强课堂知识点的记忆。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结： 本节课通过讲解、示范、小组讨论和案例分析等多种教学方法和手段，使学生掌握了电动汽车结构原理与故障诊断基本知识等内容，培养了学生对于电动汽车结构原理与故障诊断这门课程的兴趣，树立了良好的职业道德观念。同时，也让学生认识到电动汽车结构原理与故障诊断的基本内容，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 2.作业： (1)简述变压器的作用。 (2)简述电驱动装置的电机的作用。 板书设计 三、蓄电池网络 1.安装位置 2..工作原理 3.发电模式 一、功率电子模块 1.定义 2.作用 3.结构组成 4.电驱动控制单元 5.变压器 二、电子模块 1.牵引电机逆变器 2.中间电容器 3.变扭器 4.电驱动装置 教学反思 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 $$