《新能源汽车技术》教案第6课驱动电机系统性能试验(一).docx
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1、课题驱动电机系统性能试睑(一)课时2课时(90min)教学目标知识技能目标:(1)熟悉驱动电机系统性能试验的意义及内容(2)掌握驱动电机系统Tm试验的内容及方法素质目标:(1)培养勇于探索、刻苦钻研的创新精神(2)弘扬爱周敬业、忠于职守的职业精神(3)树立追求卓越、勇于拼搏的奋斗精神教学重难点教学重点:驱动电机系统性能试验的意义及内容,驱动电机系统一般性试验的内容及方法教学难点:理解并使用驱动电机系统相关的国家标准及行业规范,按照试验流程完成动电机系统性能试验教学方法情景模拟法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务,和学生负
2、责人取得联系,组织学生下载项目3任务3.1的“任务工单,并根据任务工单进行组内分工,同时提醒同学通过APP或其他学习软件,收集驱动电机的相关资料,井进行了解【学生】提前上网观看相关姿料,熟悉教材考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到互动导入【教师】讲述相关内容,然后提出问题近年来,在绿色低碳需求的大背景下,新能源汽车领域的研发得到了国家的大力扶持。目前,我国新能源汽车产业已进入快速发展阶段。据统计,2023年2月我国新能源乘用车驱动电机系统累计搭载量达45.15万套,同比增长66.4%一大批优秀的驱动电机国产企业,如弗迪动力有限公司、蔚来驱动科技控股(安徽)有限公司等企业,其市
3、场份额也在逐步攀升,已替代外国企业成为驱动电机供应商中的佼佼者。目前,新能源汽车搭载的驱动电机主要为永磁同步电机(永磁电机)或交流异步电机(感应电机),且以单电机驱动为主.随着驱动电机技术的不断进步,双电机因其高效、灵活、安全等优势,逐渐成为未来新能源汽车的发展方向。新能源汽车搭载的驱动电机有哪些?【学生】聆听、思考、讨论、回答传授新知【教师】通过大家的发言,引入新的知识点,讲解驱动电机系统性能试验的意义及内容,驱动电机系统一般性试验的内容及方法,驱动电机系统相关的国家标准及行业规范等内容3.1.1驱动电机系统一般性试验概述【教师】扫码播放开关磁阻电机”视频,并进彳言解驱动电机系统通过控制转轴
4、旋转来驱动车辆行驶,是新能源汽车的能量转换系统。驱动电机系统性能试验通过对驱动电机系统的性能进行相关试验,确保其符合设计要求并满足实际应用需求。1.试验对象驱动电机系统TslI试验的试验对象为驱动电机与电机控制器。1)驱动电机【教师】通过多媒体展示“驱动电机的详细分类”图片,并进行讲解(1)驱动电机的分类:按照结构与工作原理划分,驱动电机可分为直流电机与交流电机【教师】通过多媒体展示“笼型三相异步电机的结构”图片,并进行讲解(2)驱动电机的结构:驱动电机主要由定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组、机座、机壳、转轴、轴承等组成。驱动电机具有可逆性,既可作为电动机,将动力蓄电池释放的电能转化为机
5、械能来驱动车辆行驶;也可作为发电机,将车辆滑行时的机械能转换为电能储存于动力蓄电池中。(3)驱动电机的工作原理:以永磁同步电机为例,电流通过驱动电机定子绕组时会形成磁场,转子上的永磁体受磁场作用开始旋转,由于磁场是交变的,因魄子始终保持旋转状态,从而产生机械能。(4)驱动电机的结构特点。直流电机是将直流电能转换为机械能的驱动电机,因其具有控制简单、启动与调速特性优良等特性,而被广泛应用于早期的新能源汽车上。然而,直流电机的体积较大、机械结构损耗较快、维护成本较高;同时,直流电机不适合高速运转,高速运转时产生的电火花会造成电磁干扰,影响整车性能。现阶段,直流电机已经基本退出了新能源汽车市场。永磁
6、同步电机具有体积小、质量小、可靠性高、工作效率高等优点,其工作效率最高可达97%。永磁同步电机的缺点是永磁材料成本较高、易损坏,因此其生产与维护成本较高;同时,受永磁材料特性的限制,永磁同步电机的功率相对较小,一般不超过200kW。三相异步电机相较于同功率的直流电机,它的体积、质量更小,效率更高,调速范围也与之相媲美。三相异步电机的缺点是能耗高,转子发热快,在高速运转时需要配置冷却装置;同时,由于其控制系统较复杂,对生产工艺要求较高。相较于永磁同步电机,三相异步电机的价格更便宜,运行更可靠。【教师】组织学生阅读“广州汽车集团股份有限公司发布夸克电驱技术”的内容(详见教材)【学生】阅读、思考、理
7、解2)电机控制器【教师】通过多媒体展示“电机控制器的结构”和“电机控制器的外部连接“图片,并进行讲解电机控制器由控制单元、逆变桥驱动单元、电容器、传感器等组成,是驱动电机系统的“大脑。电机控制器的高压直流接口连接动力蓄电池,三相交流接口连接驱动电机,通过控制单元等对驱动电机与动力蓄电池发出指令信号,实现各种行驶工况下对驱动电机的控制,保障了车辆的精准操控及驾驶安全。电机控制器的主要功能体现在以下方面。(I)采集挡位器、踏板等发出的指令信号,控制驱动电机实现车辆的前进、后退、加速、制动等。(2)采集实时的车速、驱动电机转速、挡位等信息,并将其转化为可视化的形式显示在组合仪表上,方便驾驶员掌握车辆
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