基于智慧云平臺(tái)的新能源汽車實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)研究

魏勝君

摘 要：實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)高技能人才不可或缺的環(huán)節(jié)。新能源汽車迅速發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和成熟，對(duì)高職汽車專業(yè)如何構(gòu)建科學(xué)的、可持續(xù)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)提出了更高的要求。本文結(jié)合中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院新能源汽車實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，就如何建設(shè)基于智慧云平臺(tái)新能源汽車實(shí)訓(xùn)中心及可持續(xù)發(fā)展展開探討。

關(guān)鍵詞：云平臺(tái);新能源汽車;高職;實(shí)訓(xùn)中心

1 新能源汽車發(fā)展及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 新能源汽車發(fā)展

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》的主要目標(biāo)要求，2020年我國(guó)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車生產(chǎn)能力將達(dá)200萬(wàn)輛、累計(jì)產(chǎn)銷量將超過(guò)500萬(wàn)輛，燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國(guó)際同步發(fā)展。根據(jù)規(guī)劃我國(guó)2020年新能源汽車產(chǎn)銷量將達(dá)到500萬(wàn)輛。

中山市積極推廣新能源汽車的應(yīng)用，2016年11月正式出臺(tái)《中山市新能源汽車推廣應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃》，明確建設(shè)目標(biāo)：到2020年，中山市推廣應(yīng)用新能源汽車15000輛以上，新建充換電站106座以上、充電樁2萬(wàn)個(gè)以上，具備滿足推廣新能源汽車充電需求的能力，把中山市建設(shè)成為全國(guó)新能源汽車應(yīng)用示范標(biāo)桿城市。

預(yù)計(jì)到2020年，珠三角地區(qū)新能源的產(chǎn)能達(dá)到100萬(wàn)輛，相對(duì)應(yīng)的從業(yè)人員達(dá)到30萬(wàn)人左右，新能源汽車保有量將超過(guò)50萬(wàn)輛，直接從事技術(shù)服務(wù)的人數(shù)不少于2萬(wàn)，人才需求很大。

1.2 新能源汽車的技術(shù)特點(diǎn)

新能源汽車是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車，主要包括純電動(dòng)汽車（BEV）、插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）及燃料電池汽車（FCEV）。目前純電動(dòng)汽車（BEV）、插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）技術(shù)比較成熟，已經(jīng)大規(guī)模的生產(chǎn)并投放市場(chǎng)。燃料電池汽車（FCEV）技術(shù)成本很高，目前還沒(méi)有規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。因此，本方案的研究對(duì)象主要考慮純電動(dòng)汽車（BEV）和插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）。

新能源電動(dòng)汽車是在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)汽車在車身和底盤方面無(wú)異，最大的區(qū)別在于其動(dòng)力單元。新能源電動(dòng)汽車的動(dòng)力單元主要增加了電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)等組件。

2 我校汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)狀

我校汽車運(yùn)用與維修技術(shù)專業(yè)創(chuàng)建于2007年，專業(yè)始終專注于傳統(tǒng)汽車后市場(chǎng)人才培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，在傳統(tǒng)汽車后市場(chǎng)的人才培養(yǎng)中，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面日趨完善。擁有校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室7間：發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)室、汽車底盤實(shí)訓(xùn)室、汽車變速箱實(shí)訓(xùn)室、汽車電器設(shè)備實(shí)訓(xùn)室、故障診斷檢測(cè)實(shí)訓(xùn)室、汽車虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、整車實(shí)訓(xùn)室，占地面積2300多平方。大學(xué)生校外實(shí)訓(xùn)基地3家。教訓(xùn)設(shè)備、儀器儀表齊全，管理制度完善，師資力量雄厚。但在新能源汽車方面，基本處于空白狀態(tài)，僅有電瓶車一輛和實(shí)訓(xùn)臺(tái)架一臺(tái)。

3 建設(shè)思路

（1）根據(jù)新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的技術(shù)特點(diǎn)，其共同部分（比如四輪定位、車身電器等）不再重復(fù)建設(shè)。建設(shè)重點(diǎn)著眼于純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高壓配電盒、直流轉(zhuǎn)換器、充電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)剎車、電動(dòng)轉(zhuǎn)向等方面。

（2）新能源汽車實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)以高技能人才培養(yǎng)為重點(diǎn)，滿足新能源汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)、技能培訓(xùn)、技術(shù)鑒定、人才培養(yǎng)、課程開發(fā)、課題研究等需求。建成后的實(shí)訓(xùn)中心應(yīng)該能滿足信息化教學(xué)的需要，具有模擬工作現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)。

（3）由于新能源汽車技術(shù)發(fā)展迅速，各主機(jī)廠的關(guān)鍵技術(shù)還處于保密階段，許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有統(tǒng)一，各主機(jī)廠的技術(shù)路線也有所不同，新技術(shù)也層出不窮。因此實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)不僅考慮到主流車型的技術(shù)特點(diǎn)，也要考慮未來(lái)發(fā)展可持續(xù)性。

（4）與教學(xué)設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)單位簽訂校企合作協(xié)議，就設(shè)備技術(shù)更新、課程開發(fā)、師資培訓(xùn)等方面開展深層次的合作。

（5）建立新能源汽車校外實(shí)訓(xùn)基地。與本地新能源汽車生產(chǎn)單位建立校外實(shí)訓(xùn)基地（大洋電機(jī)、曉蘭客車等），強(qiáng)化與現(xiàn)有的校外實(shí)訓(xùn)基地在新能源汽車方面的合作。

4 軟硬件需求

校外實(shí)訓(xùn)基地以合作單位生產(chǎn)設(shè)備為主體。

校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心以智慧實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為主體輔以整車維護(hù)保養(yǎng)及營(yíng)銷開展建設(shè)。純電動(dòng)汽車圍繞比亞迪e5為主體車型開展建設(shè)。比亞迪e5屬于廣東本地產(chǎn)車型，中山及周邊地區(qū)該車型保有量較高。

智慧實(shí)訓(xùn)平臺(tái)根據(jù)功能可以分為2個(gè)系統(tǒng)和3個(gè)功能區(qū)，如圖1。

4.1 智慧教育和大數(shù)據(jù)分析示范系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括以下功能模塊：智慧教育云平臺(tái)，新能源汽車整車檢測(cè)與診斷課程，新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)課程，新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制技術(shù)課程，新能源汽車電器與輔助電子技術(shù)課程，新能源汽車空調(diào)技術(shù)課程，新能源汽車安全防護(hù)實(shí)訓(xùn)課程等7個(gè)部分。

系統(tǒng)建設(shè)要求符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立校內(nèi)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)和在線開放課程建設(shè)與應(yīng)用的中心平臺(tái)，為學(xué)校構(gòu)造能夠滿足教學(xué)資源建設(shè)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用框架，實(shí)現(xiàn)支撐平臺(tái)的集中化，移動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)資源應(yīng)用的教、學(xué)、管、考、評(píng)五大環(huán)節(jié)，同時(shí)為教務(wù)管理提供各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。內(nèi)容涵蓋新能源汽車專業(yè)的5大核心課程，即新能源汽車整車檢測(cè)與診斷課程，新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)課程，新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制技術(shù)課程，新能源汽車電器與輔助電子技術(shù)課程，新能源汽車空調(diào)技術(shù)課程，新能源汽車安全防護(hù)實(shí)訓(xùn)課程。

4.2 智慧實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括互動(dòng)實(shí)訓(xùn)主機(jī)，互訓(xùn)分組教師端，互動(dòng)分組示范端，移動(dòng)車系統(tǒng)，無(wú)線接收模塊和互訓(xùn)分組學(xué)生端。建立基于虛擬現(xiàn)實(shí)的新能源診斷平臺(tái)。

該系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下功能：老師示范實(shí)訓(xùn)操作實(shí)時(shí)顯示在電子白板屏幕上，老師示范操作可以進(jìn)行錄制和回放，能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行分組實(shí)訓(xùn)操作管理，支持顯示小組實(shí)操實(shí)時(shí)畫面并可以錄制回放，

4.3 實(shí)操教學(xué)區(qū)

該實(shí)訓(xùn)區(qū)以純電動(dòng)車三大電系統(tǒng)、比亞迪E5一站式實(shí)訓(xùn)和豐田卡羅拉混動(dòng)一站式實(shí)訓(xùn)為主體。

4.3.1 純電動(dòng)車三大電系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)可以真實(shí)地呈現(xiàn)主流純電動(dòng)轎車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心零部件之間的連接控制關(guān)系、安裝位置和運(yùn)行參數(shù)，以及高壓系統(tǒng)安全注意事項(xiàng)，幫助學(xué)員掌握主流純電動(dòng)轎車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)邏輯控制原理，故障分析和處理能力。

4.3.2 比亞迪E5一站式實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

由實(shí)訓(xùn)設(shè)備配備配套實(shí)訓(xùn)軟件，理實(shí)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)純電動(dòng)汽車專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性理解和實(shí)操技能的掌握，最大化的接近實(shí)際過(guò)程中新能源汽車專業(yè)診斷與維修的場(chǎng)景。應(yīng)該開展以下內(nèi)容的實(shí)操：

由實(shí)訓(xùn)設(shè)備配備配套實(shí)訓(xùn)軟件，理實(shí)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)油氣混合動(dòng)力汽車專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性理解和實(shí)操技能的掌握，最大化的接近實(shí)際過(guò)程中新能源汽車專業(yè)診斷與維修的場(chǎng)景。

設(shè)備主要包括：豐田混合動(dòng)力高壓電池和管理系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、豐田混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、豐田混合動(dòng)力電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、豐田混合動(dòng)力空調(diào)和暖風(fēng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)解剖運(yùn)行實(shí)訓(xùn)臺(tái)等

4.4 配套工具和充電樁教學(xué)實(shí)訓(xùn)區(qū)

該設(shè)備主要包括：7KW國(guó)標(biāo)充電樁、智能移動(dòng)講臺(tái)、多媒體課堂互動(dòng)教學(xué)儀、專用汽車故障診斷系統(tǒng)、示波器、高壓絕緣工具套裝、安全保護(hù)設(shè)備、絕緣工作臺(tái)、動(dòng)力電池拆裝舉升車、汽車電路檢測(cè)儀。

4.5 整車檢測(cè)和安全培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)區(qū)

實(shí)訓(xùn)室配備當(dāng)今社會(huì)主流新能源整車故障設(shè)置和檢測(cè)教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，造不改變?cè)嚲€束的情況下可實(shí)時(shí)檢測(cè)與診斷原車四合一控制單元、動(dòng)力電池管理BMS控制單元、主控制器控制單元、自動(dòng)空調(diào)控制單元、電池?zé)峁芾砜刂茊卧?、電子駐車EPB控制單元、智能鑰匙控制單元、網(wǎng)關(guān)控制單元、檔位控制單元、組合儀表控制單元等的動(dòng)、靜態(tài)信號(hào)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合性應(yīng)用，為學(xué)生營(yíng)造現(xiàn)實(shí)的工作環(huán)境，增長(zhǎng)學(xué)生工作經(jīng)驗(yàn)。

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