高职院校新能源汽车实训项目设置分析

卢继　张勇

摘 要：本文根据新能源汽车企业及相关行业的人才需求情况进行了总结，结合企业需求及纯电动新能源汽车的关键技术对新能源汽车实训项目的开设进行分析。对新能源汽车实训项目的工位进行了合理规划便于实训的安全流畅进行。

关键词：高职 新能源汽车 实训

1 背景

2019年12月，工信部发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》征求意见稿明确到2025年，新能源汽车新车销量占比达25%左右。随着电池、控制等技术不断研发进步、国家新能源汽车发展相关政策支持、社会资本的聚集投入、充电桩等基础设施建设日益完善、消费者节能消费观念的综合作用下，我国新能源汽车生产及销售发展迅速。根据行业资料显示，2020年1-11月纯电动汽车销售完成89.4万辆，同比增长4.4%，占新能源汽车销售比80.6%，可见在未来纯电动汽车是市场需求的绝对主力。

2 高职院校新能源汽车实训项目分析

2.1 高职院校新能源汽车岗位需求分析

通过对湖南周边的比亚迪、北汽、吉利、长丰、博世、索恩格、汽车4S店等企业的调研，目前相关企业对高职院校毕业生的需求岗位主要集中在整车生产，汽车零部件生产，动力电池生产的装配、装调、质检等岗位，充电基础设安装维护、运营等岗位，销售及售后服务、维修等岗位。这些岗位从业人员掌握机电设备制造工艺、机电设备、电器控制、高压电池包等故障诊断与维修等知识和技能。综合来看，无论是从事生产制造、维修，或是从事销售及售后服务工作，都需要对电动汽车的结构组成及其基本原理有一定的学习，差别在于从事生产制造、维修等技术岗位对技能及新能源汽车原理知识的掌握要求更扎实和熟练，而从事销售及售后服务等偏市场的工位岗位则需要学生综合掌握电动汽车基本原理与经营销售知识。在新能源汽车课程设置方面，应该注重以学生未来的就业为导向，同时结合新能源汽车电驱动，电池，电控这“三电”核心技术的特点合理安排本专业的专业核心课程及实践教学环节;在实训室建设方面可以考虑与周边汽车企业共建实训基地，为企业订单式培养员工，企业为学校提供实训场所[1]。

2.2 新能源汽車关键技术分析

纯电动汽车由底盘、车身、整车控制器、电力驱动及控制系统、动力电池包、辅助系统构成。相比传统燃油汽车，纯电动新能源汽车关键技术在于整车控制器、驱动电机、电力驱动控制系统、动力电池包，其主要构架示意图如图1所示。

整车控制器VCU（Vehicle control unit），是新能源车中央控制单元，采集电机及电池状态，采集加速踏板、制动踏板、执行器及传感器等信号和车辆状态，通过CAN总线对网络信息进行管理，调度，分析和运算，实现整车驱动控制、能量管理及优化、制动能量回收控制、故障诊断及预警等功能，保证整车在高可靠性、好的动力性、高经济性状态下正常稳定的工作。

电力驱动及控制系统由驱动电机、电机控制器（MCU）、功率转化器、各种检测传感器组成。整车控制器发给电机控制器加速、减速、制动、停车等的具体指令信号，电机控制器通过改变电源的输出电流、电压、频率等参数，达到对整车行驶驱动控制的效果。目前电动汽车行业的主流驱动电机是永磁同步电机，其最大的优点就是具有较高的功率密度和转矩密度，但是该型电机的缺点在于其永磁材料在高温、过载、振动等情况下会发生磁性衰减现象从而导致电机损坏。

动力电池包主要包括电池箱体、动力电池模组、电池管理系统、继电器盒、维修开关、传感器、线束等，其结构示意图如图2所示。动力电池箱对电池模组起承载和安全防护作用，具有防爆、绝缘、碰撞保护等功能。纯电动汽车动力电池以锂离子蓄电池为主，单体动力电池通过串/并联方式组成电池模组。其中电池管理系统BMS（battery management system），是管理和监控动力电池的中枢，采集并监测电池的电流、电压、温度等数据;通过与VCU、充电机通信实现对电池的充放电进行管理和控制，避免电池过度充放电，可以保障充放电过程的安全及延长电池使用寿命、帮助电池正常运行，其构架示意图如图3所示。

2.3 高职院校新能源汽车实训项目设置

结合我国新能源汽车发展前景，湖南省汽车行业的规模，以及新能源汽车关键技术的分析，对高职院校新能源汽车实训项目开设进行了总结，建议开展以下类型的新能源汽车实训项目。（1）驱动电机拆装实训。利于学生对驱动电机结构的熟悉及拆装训练，为驱动电机的生产制造及维修打基础。（2）新能源汽车电力电子控制技术实训模块。可以用于电子元器件结构、原理的学习，电路控制原理、组成等基础教学。（3）纯电动汽车动力驱动与控制教学实训台。可用于对纯电动动力系统进行起动、加速、减速等工况进行演示操作，直观展示纯电动动力系统的组成结构和工作过程，适用于对纯电动动力系统故障诊断及维修实训的教学。（4）纯电动汽车动力电池与管理教学实训。可以充分展示动力电池包的内部组成及结构、控制原理、性能参数，适用于对动力电池包系统故障诊断及维修实训的教学需要。（5）纯电动汽车转向及底盘系统实训。可以充分展示纯电动汽车转向及底盘系统的组成结构，转向原理，可以进行底盘系统的拆装实训。（6）纯电动汽车电动真空助力及电子驻车系统实训。可以直观展示纯电动汽车真空助力电子驻车系统的结构组成，工作原理，可以用于对驻车系统故障及维修的实训教学。（7）纯电动汽车车身电器教学实训。可用于对纯电动汽车车身电器系统的组成、结构、原理教学，故障诊断及维修实训。（8）纯电动汽车空调教学实训台。可用于对纯电动汽车空调系统的组成、结构、原理教学，故障诊断及维修实训。

3 新能源汽车实训项目工位规划

新能源汽车实训项目工位规划有以下要求。（1）实训场功能分区明确，实训区与休息交流区应该界限分明。（2）实训场进出口，及学生流动路径规划合理，应该避免过多迂回，便于学生的快速进入与疏散。（3）实训场的各个实训模块应该实现独立的电源控制。（4）实训场工具区应该设置在方便取用的位置，便于实训效率的提高。（5）实训场消防安全警示设施需齐全，应该便于紧急事件的迅速处置，防止险情扩大。

实训项目工位规划图如图4所示。实训场地分为讨论交流区和实训区，讨论交流区主要用于实训任务布置讲解和学生的讨论交流，实训区则根据不同实训模块依次布置。工具区布置在实训区的一端，便于学生工具的领取和归还。实训区的实训工位需要画出黄色警示线，提示学生在实训区需要提高警惕，认真实训。实训区各工位电源设置单独开关，由实训老师依据实训项目进行开启，避免学生操作与本次教学无关的设备造成安全事故。实训场地悬挂安全警示牌，安全实训操作规程，新能源汽车机构原理图，营造安全实训、理论结合实际的实训文化。

本文受到湖南劳动人事职业学院院级课题资助，课题编号：XRZYYK2019B10

参考文献：

[1]张志明，李恒.高职院校新能源汽车技术专业建设探讨—以湖南劳动人事职业学院为例[J].时代汽车，2020（06）：45-46.