《新能源汽车技术》教案 第6课 驱动电机系统性能试验（一）.docxVIP

PAGE8

PAGE8

PAGE7

PAGE7

课题

驱动电机系统性能试验（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）掌握驱动电机系统一般性试验的内容及方法

素质目标：

（1）培养勇于探索、刻苦钻研的创新精神

（2）弘扬爱岗敬业、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，按照试验流程完成驱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，并进行了解

【学生】提前上网观看相关资料，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，并进行讲解

驱动电机系统通过控制转轴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

驱动电机系统一般性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，因此转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。

①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。

②永磁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。

③三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