高職院校新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)置分析

盧繼　張勇

摘 要：本文根據(jù)新能源汽車(chē)企業(yè)及相關(guān)行業(yè)的人才需求情況進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)合企業(yè)需求及純電動(dòng)新能源汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)進(jìn)行分析。對(duì)新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的工位進(jìn)行了合理規(guī)劃便于實(shí)訓(xùn)的安全流暢進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：高職 新能源汽車(chē) 實(shí)訓(xùn)

1 背景

2019年12月，工信部發(fā)布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》征求意見(jiàn)稿明確到2025年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量占比達(dá)25%左右。隨著電池、控制等技術(shù)不斷研發(fā)進(jìn)步、國(guó)家新能源汽車(chē)發(fā)展相關(guān)政策支持、社會(huì)資本的聚集投入、充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益完善、消費(fèi)者節(jié)能消費(fèi)觀念的綜合作用下，我國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)及銷(xiāo)售發(fā)展迅速。根據(jù)行業(yè)資料顯示，2020年1-11月純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售完成89.4萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)4.4%，占新能源汽車(chē)銷(xiāo)售比80.6%，可見(jiàn)在未來(lái)純電動(dòng)汽車(chē)是市場(chǎng)需求的絕對(duì)主力。

2 高職院校新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分析

2.1 高職院校新能源汽車(chē)崗位需求分析

通過(guò)對(duì)湖南周邊的比亞迪、北汽、吉利、長(zhǎng)豐、博世、索恩格、汽車(chē)4S店等企業(yè)的調(diào)研，目前相關(guān)企業(yè)對(duì)高職院校畢業(yè)生的需求崗位主要集中在整車(chē)生產(chǎn)，汽車(chē)零部件生產(chǎn)，動(dòng)力電池生產(chǎn)的裝配、裝調(diào)、質(zhì)檢等崗位，充電基礎(chǔ)設(shè)安裝維護(hù)、運(yùn)營(yíng)等崗位，銷(xiāo)售及售后服務(wù)、維修等崗位。這些崗位從業(yè)人員掌握機(jī)電設(shè)備制造工藝、機(jī)電設(shè)備、電器控制、高壓電池包等故障診斷與維修等知識(shí)和技能。綜合來(lái)看，無(wú)論是從事生產(chǎn)制造、維修，或是從事銷(xiāo)售及售后服務(wù)工作，都需要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)組成及其基本原理有一定的學(xué)習(xí)，差別在于從事生產(chǎn)制造、維修等技術(shù)崗位對(duì)技能及新能源汽車(chē)原理知識(shí)的掌握要求更扎實(shí)和熟練，而從事銷(xiāo)售及售后服務(wù)等偏市場(chǎng)的工位崗位則需要學(xué)生綜合掌握電動(dòng)汽車(chē)基本原理與經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)售知識(shí)。在新能源汽車(chē)課程設(shè)置方面，應(yīng)該注重以學(xué)生未來(lái)的就業(yè)為導(dǎo)向，同時(shí)結(jié)合新能源汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)，電池，電控這“三電”核心技術(shù)的特點(diǎn)合理安排本專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié);在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方面可以考慮與周邊汽車(chē)企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)基地，為企業(yè)訂單式培養(yǎng)員工，企業(yè)為學(xué)校提供實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所[1]。

2.2 新能源汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)分析

純電動(dòng)汽車(chē)由底盤(pán)、車(chē)身、整車(chē)控制器、電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池包、輔助系統(tǒng)構(gòu)成。相比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，純電動(dòng)新能源汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)在于整車(chē)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池包，其主要構(gòu)架示意圖如圖1所示。

整車(chē)控制器VCU（Vehicle control unit），是新能源車(chē)中央控制單元，采集電機(jī)及電池狀態(tài)，采集加速踏板、制動(dòng)踏板、執(zhí)行器及傳感器等信號(hào)和車(chē)輛狀態(tài)，通過(guò)CAN總線(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行管理，調(diào)度，分析和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)整車(chē)驅(qū)動(dòng)控制、能量管理及優(yōu)化、制動(dòng)能量回收控制、故障診斷及預(yù)警等功能，保證整車(chē)在高可靠性、好的動(dòng)力性、高經(jīng)濟(jì)性狀態(tài)下正常穩(wěn)定的工作。

電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器（MCU）、功率轉(zhuǎn)化器、各種檢測(cè)傳感器組成。整車(chē)控制器發(fā)給電機(jī)控制器加速、減速、制動(dòng)、停車(chē)等的具體指令信號(hào)，電機(jī)控制器通過(guò)改變電源的輸出電流、電壓、頻率等參數(shù)，達(dá)到對(duì)整車(chē)行駛驅(qū)動(dòng)控制的效果。目前電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的主流驅(qū)動(dòng)電機(jī)是永磁同步電機(jī)，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度，但是該型電機(jī)的缺點(diǎn)在于其永磁材料在高溫、過(guò)載、振動(dòng)等情況下會(huì)發(fā)生磁性衰減現(xiàn)象從而導(dǎo)致電機(jī)損壞。

動(dòng)力電池包主要包括電池箱體、動(dòng)力電池模組、電池管理系統(tǒng)、繼電器盒、維修開(kāi)關(guān)、傳感器、線(xiàn)束等，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。動(dòng)力電池箱對(duì)電池模組起承載和安全防護(hù)作用，具有防爆、絕緣、碰撞保護(hù)等功能。純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池以鋰離子蓄電池為主，單體動(dòng)力電池通過(guò)串/并聯(lián)方式組成電池模組。其中電池管理系統(tǒng)BMS（battery management system），是管理和監(jiān)控動(dòng)力電池的中樞，采集并監(jiān)測(cè)電池的電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù);通過(guò)與VCU、充電機(jī)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充放電進(jìn)行管理和控制，避免電池過(guò)度充放電，可以保障充放電過(guò)程的安全及延長(zhǎng)電池使用壽命、幫助電池正常運(yùn)行，其構(gòu)架示意圖如圖3所示。

2.3 高職院校新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)置

結(jié)合我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展前景，湖南省汽車(chē)行業(yè)的規(guī)模，以及新能源汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的分析，對(duì)高職院校新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)進(jìn)行了總結(jié)，建議開(kāi)展以下類(lèi)型的新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)拆裝實(shí)訓(xùn)。利于學(xué)生對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)的熟悉及拆裝訓(xùn)練，為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的生產(chǎn)制造及維修打基礎(chǔ)。（2）新能源汽車(chē)電力電子控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)模塊?？梢杂糜陔娮釉骷Y(jié)構(gòu)、原理的學(xué)習(xí)，電路控制原理、組成等基礎(chǔ)教學(xué)。（3）純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)與控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)?？捎糜趯?duì)純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行起動(dòng)、加速、減速等工況進(jìn)行演示操作，直觀展示純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程，適用于對(duì)純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)故障診斷及維修實(shí)訓(xùn)的教學(xué)。（4）純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池與管理教學(xué)實(shí)訓(xùn)。可以充分展示動(dòng)力電池包的內(nèi)部組成及結(jié)構(gòu)、控制原理、性能參數(shù)，適用于對(duì)動(dòng)力電池包系統(tǒng)故障診斷及維修實(shí)訓(xùn)的教學(xué)需要。（5）純電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向及底盤(pán)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。可以充分展示純電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向及底盤(pán)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向原理，可以進(jìn)行底盤(pán)系統(tǒng)的拆裝實(shí)訓(xùn)。（6）純電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)真空助力及電子駐車(chē)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。可以直觀展示純電動(dòng)汽車(chē)真空助力電子駐車(chē)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，工作原理，可以用于對(duì)駐車(chē)系統(tǒng)故障及維修的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。（7）純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身電器教學(xué)實(shí)訓(xùn)?？捎糜趯?duì)純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)身電器系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、原理教學(xué)，故障診斷及維修實(shí)訓(xùn)。（8）純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。可用于對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、原理教學(xué)，故障診斷及維修實(shí)訓(xùn)。

3 新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工位規(guī)劃

新能源汽車(chē)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工位規(guī)劃有以下要求。（1）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)功能分區(qū)明確，實(shí)訓(xùn)區(qū)與休息交流區(qū)應(yīng)該界限分明。（2）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)進(jìn)出口，及學(xué)生流動(dòng)路徑規(guī)劃合理，應(yīng)該避免過(guò)多迂回，便于學(xué)生的快速進(jìn)入與疏散。（3）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)的各個(gè)實(shí)訓(xùn)模塊應(yīng)該實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的電源控制。（4）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)工具區(qū)應(yīng)該設(shè)置在方便取用的位置，便于實(shí)訓(xùn)效率的提高。（5）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)消防安全警示設(shè)施需齊全，應(yīng)該便于緊急事件的迅速處置，防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工位規(guī)劃圖如圖4所示。實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地分為討論交流區(qū)和實(shí)訓(xùn)區(qū)，討論交流區(qū)主要用于實(shí)訓(xùn)任務(wù)布置講解和學(xué)生的討論交流，實(shí)訓(xùn)區(qū)則根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)模塊依次布置。工具區(qū)布置在實(shí)訓(xùn)區(qū)的一端，便于學(xué)生工具的領(lǐng)取和歸還。實(shí)訓(xùn)區(qū)的實(shí)訓(xùn)工位需要畫(huà)出黃色警示線(xiàn)，提示學(xué)生在實(shí)訓(xùn)區(qū)需要提高警惕，認(rèn)真實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)區(qū)各工位電源設(shè)置單獨(dú)開(kāi)關(guān)，由實(shí)訓(xùn)老師依據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行開(kāi)啟，避免學(xué)生操作與本次教學(xué)無(wú)關(guān)的設(shè)備造成安全事故。實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地懸掛安全警示牌，安全實(shí)訓(xùn)操作規(guī)程，新能源汽車(chē)機(jī)構(gòu)原理圖，營(yíng)造安全實(shí)訓(xùn)、理論結(jié)合實(shí)際的實(shí)訓(xùn)文化。

本文受到湖南勞動(dòng)人事職業(yè)學(xué)院院級(jí)課題資助，課題編號(hào)：XRZYYK2019B10

參考文獻(xiàn)：

[1]張志明，李恒.高職院校新能源汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)探討—以湖南勞動(dòng)人事職業(yè)學(xué)院為例[J].時(shí)代汽車(chē)，2020（06）：45-46.