《新能源汽车维护与保养》教案 第5课 驱动电机系统维护与保养.doc

PAGE 2 PAGE 2 PAGE 5 PAGE 5 课题 驱动电机系统维护与保养 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识目标： （1）熟悉驱动电机系统的组成和工作原理 （2）掌握驱动电机、MCU和减速驱动桥的维护方法 （3）掌握驱动电机润滑系统的维护方法 技能目标： 会测试驱动电机温度传感器的电阻，以及MCU 上的高压端子和高压线束端子的绝缘电阻等 素质目标： 具有安全、规范操作的意识及综合职业能力 教学重难点 教学重点：驱动电机系统的组成和工作原理，驱动电机、MCU和减速驱动桥的维护，驱动电机润滑系统的维护 教学难点：检测驱动电机的绝缘电阻 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、实践法 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，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，观看驱动电机系统维护与保养案例，了解驱动电机系统维护与保养作业规范，思考：“应该怎样正确进行新能源汽车驱动电机系统维护与保养”，并让学生在学习平台上留言讨论 【学生】登录学习平台观看案例，思考并留言讨论 考勤 【教师】使用APP进行签到 【学生】按照老师要求签到 案例导入 【教师】讲述案例，并提出问题： 小彭就要毕业了，为了能更好地锻炼自己，他在学校附近找了一家4S店实习。一天，有一对夫妇开车来到4S店，小彭的师傅接待了他们。他们说明了车辆近期的使用状况后，小彭的师傅认为只需要维护一下驱动电机、MCU、减速驱动桥及驱动电机润滑系统就可以了。小彭作为实习生，不太清楚驱动电机、MCU、减速驱动桥及驱动电机润滑系统该如何维护？你能帮助他吗？ 【学生】聆听、思考、回答 【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：新能源汽车驱动电机系统 传授新知 【教师】讲解驱动电机系统维护与保养的相关知识 一、驱动电机系统概述 1. 驱动电机系统的组成 驱动电机系统主要由驱动电机、MCU和减速驱动桥等组成。VCU根据驾驶员的操作发出各种指令，MCU对相关指令做出响应和反馈，并实时调整驱动电机的运行状态，以实现车辆的前行、倒车、停车、能量回收及驻坡制动等功能。 1）驱动电机 【教师】多媒体展示“驱动电机系统的组成”图片（详见教材），介绍各组成部分 驱动电机主要由端盖、水道、后轴承、旋转变压器、接线盒、动力线、转子、定子和驱动电机轴等组成。 【师生互动】 【教师】组织学生讨论以下问题 驱动电机有哪些作用及功能？ 【学生】聆听、思考、回答 它主要用于将动力电池提供的电能转换成机械能来驱动车辆行驶；还具有发电机的功能，即将车辆滑行制动时的机械能转换成电能，并将其储存于动力电池内。新能源汽车常用的驱动电机有无刷直流电机、永磁同步电机和异步电机等类型，目前使用较为广泛的是永磁同步电机。 【教师】多媒体展示“磁阻式旋转变压器的工作原理”图片（详见教材），讲解相关内容 旋转变压器一般采用磁阻式旋转变压器旋变转子与驱动电机转子同轴连接，随驱动电机轴旋转。旋变定子内侧有感应线圈，安装在驱动电机定子上。驱动电机旋转时，带动旋变转子旋转。磁阻式旋转变压器与MCU之间通过6根低压线束连接。其中，任何一根低压线束出现故障都会导致驱动电机无法正常工作。 2）MCU MCU是驱动电机系统的控制中心，主要由控制主板、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块、超级电容、放电电阻、电流传感器、接口电路和壳体水道等组成，且以IGBT模块为核心。MCU主要用于将动力电池的高压直流电转换成所需的三相交流电。它主要负责扭矩控制、传感器信号采集处理、辅件驱动和控制等。 【小贴士】 （1）永磁同步电机主要依靠内置传感器来提供驱动电机的工作信息。这些传感器包括旋转变压器和温度传感器两种。 旋转变压器：用于检测驱动电机转子的位置，MCU解码后可以获知驱动电机的转速。 温度传感器：用于检测驱动电机绕组的温度，MCU可以保护驱动电机，避免使其过热。 （2）电流传感器：用于检测驱动电机工作的实际电流。 3）减速驱动桥 减速驱动桥主要由减速器和差速器等组成，其中减速器主要由输入轴、万向节壳、通气塞、油底壳和齿轮等组成。减速驱动桥主要用于降低转速、增大扭矩，从而有效改变新能源汽车的传动比，以适应新能源汽车在不同情况下的行驶需求。 【看图说话】 【教师】教师随机播放一张驱动电机系统的某部件图，学生回答出其名称及作用 【学生】观察、思考、回答 【教师】点评总结学生回答情况，并表扬回答较好的同学 2．驱动电机系统的工作原理 【教师】多媒体展示“驱动电机系统的工作原理”图片（详见教材），讲解相关内容 在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要靠MCU的输出命令，MCU将输入的高压直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，三相交流电传输至驱