《新能源汽車技術(shù)》課程教學(xué)大綱

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1、《新能源汽車技術(shù)》課程教學(xué)大綱 課程代碼：0803515018 課程名稱：新能源汽車技術(shù) 英文名稱：Technology on clean energy vehicles 總 學(xué) 時：48 講課學(xué)時：44 實驗學(xué)時：4 學(xué)　　分：3 適用對象：車輛工程專業(yè) 先修課程：新能源汽車導(dǎo)論、模擬電子技術(shù)B、數(shù)字電子技術(shù)B、單片機(jī)原理及應(yīng)用、新能源汽車技術(shù)、汽車?yán)碚?、電力電子技術(shù)。 一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù) 《新能源汽車技術(shù)》課程是車輛工程專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課，涉及新能源汽車的電機(jī)、電池及控制方面的知識。通過本課程的教學(xué)，要求學(xué)生了解和掌握新能源汽車的

2、基本原理、理論和設(shè)計，掌握混合動力電動汽車構(gòu)造，電驅(qū)動系統(tǒng)，串聯(lián)式、并聯(lián)式和輕度混合動力電驅(qū)動的設(shè)計方法，能量存儲系統(tǒng)，再生制動，燃料電池及其在車輛中的應(yīng)用，以及燃料電池混合動力電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計等，為以后從事汽車及新能源汽車檢測、服務(wù)、科研等方面工作打下良好的基礎(chǔ)。 二、教學(xué)基本要求 學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下基本要求： (1) 掌握電動汽車構(gòu)造，了解電驅(qū)動系統(tǒng)組成。 (2) 掌握串聯(lián)式、并聯(lián)式和輕度混合動力電驅(qū)動的設(shè)計方法。 (3) 掌握能量存儲系統(tǒng)，了解車輛再生制動。 (4) 掌握燃料電池及其在車輛中的應(yīng)用，了解燃料電池混合動力電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計。 三、教學(xué)內(nèi)容及要求 共分七章教學(xué)內(nèi)容

3、，對每章內(nèi)容均要求作了解和掌握。 第一章 環(huán)境影響與現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)臍v史 第一節(jié) 大氣污染 第二節(jié) 全球變暖及石油資源 第三節(jié) 應(yīng)對環(huán)境和石油能源問題關(guān)于交通運(yùn)輸工具發(fā)展策略的重要性 第四節(jié) 電動車及混合動力汽車發(fā)展的歷史 第五節(jié) 燃料電池車的歷史 第二章 電動汽車 第一節(jié) 電動汽車的結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 電動汽車的性能 第三節(jié) 正常行駛下的牽引力 第四節(jié) 能量消耗 第三章 電驅(qū)動系統(tǒng) 第一節(jié) 直流電動機(jī)驅(qū)動 第二節(jié) 感應(yīng)電動機(jī)驅(qū)動 第三節(jié) 永磁無刷直流電動機(jī)驅(qū)動 第四節(jié) 開關(guān)磁阻電動機(jī)驅(qū)動 第四章 混合動力驅(qū)動系結(jié)構(gòu)和設(shè)計 第一節(jié) 混合動力電驅(qū)動系統(tǒng)的概念 第二節(jié)

4、 混合動力電驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)造 串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)和混聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。 第三節(jié) 串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計 第四節(jié) 并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計 第五節(jié) 輕度混合動力電驅(qū)動系的設(shè)計 第五章 能量存儲 第一節(jié) 電化學(xué)蓄電池組 基本概念，蓄電池技術(shù)（鉛酸蓄電池、鎳基電池及鋰電池） 第二節(jié) 超級電容 第三節(jié) 超高速飛輪 第六章 再生制動的基本原理 第一節(jié) 制動中的能量損耗 第二節(jié) 前后輪上的制動功率和能量 第三節(jié) 電動汽車和混合動力電動汽車的制動系統(tǒng) 串聯(lián)制動-最佳感覺、串聯(lián)制動-最佳的能量回收和并聯(lián)制動 第七章 燃料電池汽車及燃料電池混

5、合動力電驅(qū)動系設(shè)計 第一節(jié) 燃料電池的工作原理、電極電位及電流電壓曲線 第二節(jié) 燃料和氧化劑的消耗 第三節(jié) 燃料電池系統(tǒng)特性 第四節(jié) 燃料電池技術(shù) 第五節(jié) 燃料供應(yīng) 第六節(jié) 無氫燃料電池 第七節(jié) 燃料電池混合動力電驅(qū)動系設(shè)計 四、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié) 課程實驗：新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗和新能源汽車再生制動實驗，4學(xué)時。新能源汽車技術(shù)課程設(shè)計2周。 ① 新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗針對直流無刷電機(jī)，根據(jù)已經(jīng)搭建得控制系統(tǒng)，編寫控制程序，完成對直流無刷電機(jī)的無級調(diào)速。 ② 新能源汽車再生制動實驗根據(jù)實驗室的混合動力汽車實驗臺架，觀察其在制動時回收制動能量的工況和記錄分析能量回收的狀況。

6、 ③ 新能源汽車技術(shù)課程設(shè)計根據(jù)“車輛電控裝置Freescale嵌入式開發(fā)系統(tǒng)”，設(shè)計新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)電路，編制程序，實現(xiàn)對新能源汽車電機(jī)的起步控制、無級調(diào)速、再生制動等控制功能。 五、課外習(xí)題及課程討論 課后根據(jù)講座內(nèi)容布置思考題。 六、教學(xué)方法與手段 本課程采用板書與PPT結(jié)合的方式進(jìn)行課堂教學(xué)。 七、 各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配 章節(jié)（或內(nèi)容） 講課 習(xí)題課 討論課 實驗 上機(jī) 其它 合計 第一章 環(huán)境影響與現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)臍v史 2 第二章 電動汽車 4 第三章 電驅(qū)動系統(tǒng) 10 2

7、 第四章 混合動力驅(qū)動系結(jié)構(gòu)及的設(shè)計 10 第五章 能量存儲 6 第六章 再生制動的基本原理 4 2 第七章 燃料電池汽車及燃料電池混合動力電驅(qū)動系設(shè)計 8 合 計 44 4 48 八、考核方式 學(xué)生的課程總評成績由平時成績(課堂考勤)10%、實驗（實驗考勤和實驗報告20%）和課終考試成績70%三部分構(gòu)成。 九、推薦教材和教學(xué)參考書 教 材：《電動汽車》，胡驊、宋慧編著，人民交通出版社，2006年。 參考書： 《現(xiàn)

8、代電動汽車技術(shù)》，陳全世編，化學(xué)工業(yè)出版社，2007年。 十、其他說明 本課程是一門講述新能源汽車的基本原理、理論和設(shè)計，掌握混合動力電動汽車構(gòu)造，電驅(qū)動系統(tǒng)，串聯(lián)式、并聯(lián)式和輕度混合動力電驅(qū)動的設(shè)計方法，能量存儲系統(tǒng)，再生制動，燃料電池及其在車輛中的應(yīng)用，以及燃料電池混合動力電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容的課程。電動汽車及混合動力汽車等新能源汽車發(fā)展很快，同時我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，新能源汽車技術(shù)更新也很快；教材更新也非常快，故教材不局限于推薦教材。 大綱制訂人：鄒政耀 大綱審定人：賀曙新 制訂日期：2010年5月

9、 《新能源汽車技術(shù)》課程實驗教學(xué)大綱 一、實驗教學(xué)目標(biāo)與基本要求 “新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗”和“新能源汽車再生制動實驗”是《新能源汽車技術(shù)》專業(yè)必修課的兩個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過“新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗”，培養(yǎng)學(xué)生利用微處理器編程，實踐電動汽車驅(qū)動用電機(jī)裝置調(diào)速技術(shù)、加深對新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)基本原理及驅(qū)動程序設(shè)計依據(jù)等課堂講授內(nèi)容的理解，為學(xué)生畢業(yè)后參加與新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)有關(guān)的專業(yè)工作奠定初步的能力基礎(chǔ)；“新能源汽車再生制動實驗”通過觀測油電混合動力汽車再生制動的工況，加深對制動能量回收的過程及控制方法等課堂理論的理解，為學(xué)生畢業(yè)以后參加與新能源汽車再

10、生制動有關(guān)的專業(yè)工作奠定初步的能力基礎(chǔ)。 二、本實驗課程的基本理論與實驗技術(shù)知識 1、本實驗課程的基本理論 ① 直流無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。 ② 直流無刷電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)電路的組成。 ③ 微處理器的結(jié)構(gòu)及引腳功能，對應(yīng)于該微處理器的寄存器集。 ④ 中度/重度混合動力驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理。 2、本實驗課程的實驗技術(shù)知識 ① 直流無刷電機(jī)調(diào)速的依據(jù)及執(zhí)行算法，微處理器對于控制的實現(xiàn)程序。 ② 中度/重度油-電混合動力汽車的再生制動理論及實施的工作原理。 三、實驗方法、特點與基本要求 ?課程實驗：“新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗”和“新能源汽車再生制動實驗”，4學(xué)時，含兩個內(nèi)容。

11、“新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗”使用車輛電控裝置Freescale嵌入式開發(fā)系統(tǒng)對于已經(jīng)構(gòu)建的擴(kuò)展版，進(jìn)行編程，實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的控制，使用數(shù)字示波器進(jìn)行測量和數(shù)據(jù)采集，能對程序的性能進(jìn)行評價。 “新能源汽車再生制動實驗”利用相關(guān)的設(shè)備和裝置觀測混合動力系統(tǒng)在進(jìn)行再生制動時工作流程，獲得相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)汽車?yán)碚摵托履茉雌嚰夹g(shù)課程理論進(jìn)行相關(guān)的計算和性能評價。 四、實驗主要儀器設(shè)備 1、車輛電控裝置Freescale嵌入式開發(fā)系統(tǒng)，22臺。 2、輕/中度油電混合動力汽車實車試驗裝置，1臺。 五、實驗項目的設(shè)置與內(nèi)容提要 序號 實驗項目 內(nèi) 容 提 要 實驗學(xué)時 實驗類型

12、 每組人數(shù) 實驗要求 1 新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)實驗 使用車輛電控裝置Freescale嵌入式開發(fā)系統(tǒng)對于已經(jīng)構(gòu)建的擴(kuò)展版，進(jìn)行編程，實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的控制，使用數(shù)字示波器進(jìn)行測量和數(shù)據(jù)采集，能對程序的性能進(jìn)行評價。 2 設(shè)計 2 必做 2 新能源汽車再生制動實驗 利用相關(guān)的設(shè)備和裝置觀測混合動力系統(tǒng)在進(jìn)行再生制動時工作流程，獲得相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)汽車?yán)碚摵托履茉雌嚰夹g(shù)課程理論進(jìn)行相關(guān)的計算和性能評價。 2 綜合 6 必做 六、實驗報告要求 實驗報告由實驗原理、實驗內(nèi)容及實驗體會等組成，并附有實驗原始記錄。 七、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)學(xué)生的實驗課表現(xiàn)和實驗報告結(jié)果，進(jìn)行綜合評定，給出成績。實驗成績占本課程總成績的20%，對缺實驗成績者，課程不予通過。 八、教材及主要參考資料 教 材： 《新能源汽車技術(shù)》實驗指導(dǎo)書，汽車教研室編，2009年。 參考書： 《現(xiàn)代電動汽車技術(shù)》，陳全世編，化學(xué)工業(yè)出版社，2007年。 《電動汽車》，胡驊、宋慧編著，人民交通出版社，2006年。 九、其他說明 電動汽車及混合動力汽車等新能源汽車發(fā)展很快，同時教材更新也非常快，教材不局限于推薦教材。 大綱制訂人：鄒政耀 大綱審定人：賀曙新 制訂日期：2010年5月