基于智慧云平台的新能源汽车实训中心建设研究

魏胜君

摘 要：实践教学是培养高技能人才不可或缺的环节。新能源汽车迅速发展，新技术不断涌现和成熟，对高职汽车专业如何构建科学的、可持续的实践教学平台提出了更高的要求。本文结合中山职业技术学院新能源汽车实验室建设，就如何建设基于智慧云平台新能源汽车实训中心及可持续发展展开探讨。

关键词：云平台;新能源汽车;高职;实训中心

1 新能源汽车发展及技术特点

1.1 新能源汽车发展

根据《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》的主要目标要求，2020年我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力将达200万辆、累计产销量将超过500万辆，燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。根据规划我国2020年新能源汽车产销量将达到500万辆。

中山市积极推广新能源汽车的应用，2016年11月正式出台《中山市新能源汽车推广应用发展规划》，明确建设目标：到2020年，中山市推广应用新能源汽车15000辆以上，新建充换电站106座以上、充电桩2万个以上，具备满足推广新能源汽車充电需求的能力，把中山市建设成为全国新能源汽车应用示范标杆城市。

预计到2020年，珠三角地区新能源的产能达到100万辆，相对应的从业人员达到30万人左右，新能源汽车保有量将超过50万辆，直接从事技术服务的人数不少于2万，人才需求很大。

1.2 新能源汽车的技术特点

新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，主要包括纯电动汽车（BEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）及燃料电池汽车（FCEV）。目前纯电动汽车（BEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）技术比较成熟，已经大规模的生产并投放市场。燃料电池汽车（FCEV）技术成本很高，目前还没有规模化生产和应用。因此，本方案的研究对象主要考虑纯电动汽车（BEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）。

新能源电动汽车是在传统汽车的基础上衍生出来的产品，其结构与传统汽车在车身和底盘方面无异，最大的区别在于其动力单元。新能源电动汽车的动力单元主要增加了电池、电机、电控系统等组件。

2 我校汽车专业实验实训室现状

我校汽车运用与维修技术专业创建于2007年，专业始终专注于传统汽车后市场人才培养，经过10多年的发展，在传统汽车后市场的人才培养中，实验室建设方面日趋完善。拥有校内实验实训室7间：发动机实训室、汽车底盘实训室、汽车变速箱实训室、汽车电器设备实训室、故障诊断检测实训室、汽车虚拟教学实验室、整车实训室，占地面积2300多平方。大学生校外实训基地3家。教训设备、仪器仪表齐全，管理制度完善，师资力量雄厚。但在新能源汽车方面，基本处于空白状态，仅有电瓶车一辆和实训台架一台。

3 建设思路

（1）根据新能源汽车与传统汽车的技术特点，其共同部分（比如四轮定位、车身电器等）不再重复建设。建设重点着眼于纯电动汽车和混合动力汽车的动力电池、驱动电机、高压配电盒、直流转换器、充电系统、控制系统及电动空调、电动刹车、电动转向等方面。

（2）新能源汽车实训中心建设以高技能人才培养为重点，满足新能源汽车实训教学、技能培训、技术鉴定、人才培养、课程开发、课题研究等需求。建成后的实训中心应该能满足信息化教学的需要，具有模拟工作现场的特点。

（3）由于新能源汽车技术发展迅速，各主机厂的关键技术还处于保密阶段，许多技术标准还没有统一，各主机厂的技术路线也有所不同，新技术也层出不穷。因此实验中心建设不仅考虑到主流车型的技术特点，也要考虑未来发展可持续性。

（4）与教学设备生产供应单位签订校企合作协议，就设备技术更新、课程开发、师资培训等方面开展深层次的合作。

（5）建立新能源汽车校外实训基地。与本地新能源汽车生产单位建立校外实训基地（大洋电机、晓兰客车等），强化与现有的校外实训基地在新能源汽车方面的合作。

4 软硬件需求

校外实训基地以合作单位生产设备为主体。

校内实训中心以智慧实训平台为主体辅以整车维护保养及营销开展建设。纯电动汽车围绕比亚迪e5为主体车型开展建设。比亚迪e5属于广东本地产车型，中山及周边地区该车型保有量较高。

智慧实训平台根据功能可以分为2个系统和3个功能区，如图1。

4.1 智慧教育和大数据分析示范系统

该系统包括以下功能模块：智慧教育云平台，新能源汽车整车检测与诊断课程，新能源汽车动力电池技术课程，新能源汽车驱动电机及控制技术课程，新能源汽车电器与辅助电子技术课程，新能源汽车空调技术课程，新能源汽车安全防护实训课程等7个部分。

系统建设要求符合国家有关标准，建立校内专业教学资源库和在线开放课程建设与应用的中心平台，为学校构造能够满足教学资源建设长期持续发展的应用框架，实现支撑平台的集中化，移动化。实现资源应用的教、学、管、考、评五大环节，同时为教务管理提供各类数据统计分析。内容涵盖新能源汽车专业的5大核心课程，即新能源汽车整车检测与诊断课程，新能源汽车动力电池技术课程，新能源汽车驱动电机及控制技术课程，新能源汽车电器与辅助电子技术课程，新能源汽车空调技术课程，新能源汽车安全防护实训课程。

4.2 智慧实训系统

该系统主要包括互动实训主机，互训分组教师端，互动分组示范端，移动车系统，无线接收模块和互训分组学生端。建立基于虚拟现实的新能源诊断平台。

该系统应该实现以下功能：老师示范实训操作实时显示在电子白板屏幕上，老师示范操作可以进行录制和回放，能够对学生进行分组实训操作管理，支持显示小组实操实时画面并可以录制回放，

4.3 实操教学区

该实训区以纯电动车三大电系统、比亚迪E5一站式实训和丰田卡罗拉混动一站式实训为主体。

4.3.1 纯电动车三大电系统

该系统应可以真实地呈现主流纯电动轿车电驱动系统核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行参数，以及高压系统安全注意事项，帮助学员掌握主流纯电动轿车电驱动系统逻辑控制原理，故障分析和处理能力。

4.3.2 比亚迪E5一站式实训系统

由实训设备配备配套实训软件，理实结合，培养学生对纯电动汽车专业知识的系统性理解和实操技能的掌握，最大化的接近实际过程中新能源汽车专业诊断与维修的场景。应该开展以下内容的实操：

由实训设备配备配套实训软件，理实结合，培养学生对油气混合动力汽车专业知识的系统性理解和实操技能的掌握，最大化的接近实际过程中新能源汽车专业诊断与维修的场景。

设备主要包括：丰田混合动力高压电池和管理系统实训台、丰田混合动力驱动传动系统实训台、丰田混合动力电动转向助力系统实训台、丰田混合动力空调和暖风实训台、丰田混合动力系统解剖运行实训台等

4.4 配套工具和充电桩教学实训区

该设备主要包括：7KW国标充电桩、智能移动讲台、多媒体课堂互动教学仪、专用汽车故障诊断系统、示波器、高压绝缘工具套装、安全保护设备、绝缘工作台、动力电池拆装举升车、汽车电路检测仪。

4.5 整车检测和安全培训实训区

实训室配备当今社会主流新能源整车故障设置和检测教学实训系统，造不改变原车线束的情况下可實时检测与诊断原车四合一控制单元、动力电池管理BMS控制单元、主控制器控制单元、自动空调控制单元、电池热管理控制单元、电子驻车EPB控制单元、智能钥匙控制单元、网关控制单元、档位控制单元、组合仪表控制单元等的动、静态信号参数，实现学生对所学知识的综合性应用，为学生营造现实的工作环境，增长学生工作经验。

参考文献：

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