基于新能源汽車專業實訓教學中高壓系統故障診斷及維修技術的創新性研究

葛飛飛

摘 要：新能源汽車行業近年來發展迅速，在生產、技術、維修等領域需要大量技能型人才支撐。作為技能型人才培養搖籃的職業院校應深入改革，提供先進的實踐場地和設備，一流的教學手法，提高學生對新能源汽車的更深層次認識，不斷為新能源汽車市場輸送高質量人才。文章以高壓系統故障診斷及維修技術創新性教學為例，對于新能源汽車專業實訓教學模式進行分析，目的為實訓教學中更好地提升學生實踐能力提供參考。

關鍵詞：新能源汽車 實訓教學 故障診斷 維修技術

Innovative Research on Fault Diagnosis and Maintenance Technology of Medium and High Voltage Systems Based on New Energy Vehicle Professional Training and Teaching

Ge Feifei

Abstract：The new energy automobile industry has developed rapidly in recent years， and it needs a large number of skilled talents in production， technology， maintenance and other fields. As the cradle of skilled talent training， vocational colleges should carry out in-depth reform， provide advanced practice venues and equipment， first-class teaching methods， improve students' deeper understanding of new energy vehicles， and continuously deliver high-quality talents to the new energy vehicle market. Taking the high-voltage system fault diagnosis and maintenance technology innovation teaching as an example， this paper analyzes the teaching mode of new energy vehicle professional training， so as to provide a reference for better improving students' practical ability in practical training.

Key words：new energy vehicles， practical training， fault diagnosis， maintenance technology

新能源汽車這一概念的提出核心在于它的綠色環保性能，這是與傳統的燃油汽車截然不同的發展觀念。新能源汽車的發展能夠有效帶動人們對于自然環境的保護力度。在新能源汽車中使用的是電能，用電能代替燃油，因此在新能源汽車中高壓系統是非常重要的，一旦發生故障，就有可能造成嚴重的后果，甚至會威脅到人們的生命安全。因此，在進行新能源汽車的研發與制造過程中，對于高壓系統中可能存在的故障要引起技術人員的十分重視。而在職業院校新能源汽車專業實訓教學中，需確保學生對維修技術與故障診斷技術進行充分的掌握，在進入工作崗位能夠在高壓系統出現故障問題的時候，采用最為合理的措施對故障問題進行良好的處理。

1 職業院校實訓教學的目的

實訓教學是職業院校的教學過程中非常重要的一個教學環節，是對所學到的職業技能的實際訓練，需要在學校的制度管理下，以具體的人才培養目標為核心，對學生進行職業技能的實際訓練、教學與提升。實訓教學的主要目的是對學生的職業素養進行綜合提升，對學生的職業技能進行全面發展，增加學生的實踐經驗，讓學生更容易就業，降低就業的時間成本和風險。作為職業學校，培養學生的重點就在于此，作為職校生，這是他們獲得謀生技能的重要途徑。在新能源汽車專業的教學過程中，實訓教學更加重要。

2 新時期新能源汽車專業實訓課程改革的重大意義

2.1 提升教師專業學習能力，促進知識更新

對新時期背景下的新能源汽車專業的實訓課程進行改革可以提升教師的專業能力，教師的學習能力，促進教師知識體系的更新與完善。如今互聯網技術快速發展，學生可以運用智能設備很快速的獲得信息，這要求教師也應該與時俱進，在互聯網技術中實現教學知識的快速迭代，利用信息化技術進一步對自身的教學體系進行升級，將新思想、新內容、新發展融入到自身的教學體系中去，實現教學內容更貼合實際。

2.2 提高學生學習積極性和自主學習能力

對新時期背景下的新能源汽車專業的實訓課程進行改革可以提升學生的學習能力與學生對于學習的積極性。信息化技術的發展將新一種教學模式引進到教學中來，這種模式更加強調學生的主體性，適合應用于學生的自學能力的培養。學生通過互聯網進行學習資料的搜集，在網上進行學習方案的探討，制定的操作方案等，都有助于提升學生自主學習的能力。

2.3 為學生提供更廣闊優質的技術學習平臺

對新時期背景下的新能源汽車專業的實訓課程進行改革可以為學生提供更加廣闊的學習平臺。新能源汽車技術專業作為汽車專業中的一種新興起來的專業，比傳統的汽車技術要掌握更多的關于電學的知識，而這些知識在日新月異的時代發展中迭代的速度也尤其之快。僅僅固守于書本上的知識體系，很難將學生帶入到時代的前沿中來。因此，通過互聯網和豐富的信息搜集平臺等可以對最新的電學知識進行搜集和學習，讓學生時刻掌握新能源汽車技術的發展前沿，了解無人駕駛、人工智能、智能互聯、車輛通信系統和傳感器等最新發展趨勢，對新能源汽車的新發展、電池的新發展等知識實現實時掌握。

3 新時期新能源汽車專業實訓課程教學體系構建

3.1 將課程思政融入實訓教學全過程

在新時期背景下的新能源專業實訓課程的體系構建中，首先應該將思政元素融入到實訓課程體系中去。社會主義核心價值觀是引領我國教育實現人才價值觀全面培養的重要內容，是引領我國職業學校實現人才職業技能培養的重要方向。在新能源專業實訓課程的體系構建中，首先應站立在培養德智體美勞全面發展的人才的立場上，把握培養社會主義接班人的大方向，再進行具體的教學體系建設。將培養社會主義現代化建設目標相一致的人才作為教學目標，將培養有創新精神、勇于實踐、有自主學習能力的人才作為教學內容。新能源汽車專業實訓教學中涉及到生產、教學、研究等一系列環節，這些環節共同組成了新能源汽車專業實訓教學的教學模式。實訓環境應紀律嚴明，這樣就有助于培養學生的優良作風。同時，教師在進行教學時，應將新能源汽車專業的優勢、未來的發展前景、新時代榮譽等傳授給同學，增加學生對該職業的自豪感。

3.2 構建校企輪訓實訓教學體系

學校積極與上汽大眾、上汽通用、比亞迪、理想等汽車企業聯手，進行實訓教學體系的構建。學生在實訓過程中，將會深入到企業一線生產中去，在實際環境中將學校學習的知識結合到真實的汽車生產中去，并對新能源汽車的具體生產流程、具體的性能驗證、采用的焊接技術、在出廠時進行的檢修項目等有深入了解。有助于學生在這個過程中，發現自身的薄弱之處，回校繼續深造，最終實現全部技能的掌握于運用。

3.3 提高專業教師的實訓教學能力

在新時期背景下的新能源專業實訓課程的體系構建中，還應該對教師的實訓專業能力進行提升。習近平總書記對好教師提出了“四有”標準，強調了教育過程中教師的重要性。教師作為教育的根本，有著對生命進行塑造的能力和權利，因此，教師的專業能力需要重點關注。目前，職業院校重點打造的是“雙師”型的教學隊伍，包括能力和證書等均有所要求，各院校專業教師也在此要求下，基本實現了“雙師”型的教學隊伍的組建與建設。新能源汽車專業中，“雙師”型的教學隊伍都是由汽車專業、機械專業、電子專業等相關專業組成的。在“雙師”型的教學隊伍中，政府起到主導作用，行業起到渠道供給作用，職業院校起到制度完善與建設作用，這三方面都在為提升教師隊伍的綜合能力做努力，保障教師的教學資源時刻跟上時代的步伐。想要對師資力量進行升級，就需要引進更加專業的、更加優秀的人才，并在教師結構上下功夫，對教師能力進行合理的分配。將企業聯系到提高專業教師的實訓教學能力中去，讓教師深入到企業一線實時了解技術的發展程度，并促進教師學習先進的職業技能。建立完善的獎懲機制，提高教師對于提升自身實訓教學能力的積極性，從而完成高水平、高技能、高素質教學團隊的組建。

3.4 規范實訓課堂管理模式

在新時期背景下的新能源專業實訓課程的體系構建中，要對實訓課堂的管理模式進行規范。新能源汽車專業的實踐過程與傳統的汽車專業的實踐過程相比，新增了電池、電機、充電、轉換器等部分，這些部分若操作不當，很可能會對人體健康造成傷害，也會對設備造成損害。因此，教師在教學過程中應該做好備課工作，將相關的實驗室管理規定傳達到每個學生中去，確保學生嚴格遵循實驗室的管理規定。教師應對教學環節進行具體設計，包括動力電池部分的設計，電機部分的設計，充電系統的設計，空調系統的設計等。在實訓課堂中嚴格管理學生，并且通過評價的方式對學生的表現進行打分，把學生帶到模擬的真實生產過程中去，培養學生的正確職業行為。同時，養成學生的職業責任感與規范操作的意識，并具備團結協作、吃苦耐勞的精神。

4 基于新能源汽車專業實訓教學中高壓系統故障診斷及維修技術的創新性

4.1 電容故障的診斷及處理方式教學

在新能源汽車中，電容故障通常發生在對新能源汽車充電的時候，具體的電容問題可以總結為3種類型，一類是擊穿問題，一類是開路問題，一類是參數退化問題。擊穿問題是由于汽車在制造過程中出現的一些偏離情況，使得電容介質中會出現很多電離子，這些電離子的質量都不高，在進行充電時，這些電離子會導致電池漏電，電池溫度增高，電池絕緣性下降。問題嚴重的時候，很容易造成擊穿現象，使電容受損。開路問題是一種接觸不良問題，包括線路的接觸不良和電極的接觸不良和絕緣部分破壞導致的接觸不良等問題。這種問題發生時會導致Rc參數發生劇烈的變化，時間久了之后，會讓電池的電壓減速增長，不能達到原有的設計水平，最終出現故障。參數退化是由于電池的使用過程中出現的一種腐蝕現象，這種問題會產生大量的有害離子，從而導致電容參數的進一步下降。這三類問題通常來說沒有辦法進行直接的處理，只能采用替換的方式將原有的控制器替換掉。

4.2 繼電器故障的診斷及處理方式教學

第一，電氣故障的診斷及處理方式。電氣故障在預充電這個過程中一共會有2種類型。一種是信號失效類型，一種是觸點磨損類型。在信號失效類型中，又分為3種類型。一類是閉合故障，一類是電源短路，一類是信號端開路故障。閉合故障是一種軟件沒有及時更新導致的問題，控制器軟件一般會有很頻繁的更新，而在用戶使用過程中，可能不會對控制器軟件進行及時的更新，仍然一直使用舊的軟件，這會導致控制器和控制器軟件之間存在不匹配的現象，導致閉合故障。此時，工作人員應該利用診斷儀對繼電器中是否存在閉合故障進行診斷。電源短路是在安裝過程中發生的一種問題，當在安裝的時候碰觸到低壓線就會導致電源短路現象的產生。這是可以采用萬用表，在進行安裝的時候及時判斷線路的外部是否有損傷，如果有，對其進行膠布包裹即可。信號端開路故障也是在安裝過程中會發生的一種問題，通常是由于安裝時用力過大拉斷線束的原因所導致的。這是可以通過對線路的導通性進行檢查，判斷線束有沒有被拉斷即可。觸點磨損類型是一種十分嚴重的問題，容易造成短路、燒蝕等現象。此時，可以采用拆包檢查的方式對其進行檢查，及時發現觸點，并對磨損情況進行掌握。當發現問題的時候，替換原有的線路即可。同樣在學生實訓教學過程中，教師對實訓車輛設置電氣故障，對高壓系統部分設備進行短路，讓學生通過查找維修電路圖和所學專業知識進行故障診斷。

第二，機械故障的診斷及處理方式。機械故障在預充電的過程中可以分為3種類型，一種是磨損故障，一種是觸點變形，一種是外部沖擊。磨損故障是用戶使用過程中出現的一種故障，用戶的長期使用會是觸點處不斷受到摩擦，最終造成磨損現象。這時，工作人員可以對觸點的磨損情況進行細致的分析，當磨損嚴重的時候及時更新觸點，并履行用戶告知義務，讓用戶不要頻繁的對觸點進行操作。觸點變形是在安裝過程中出現的一種故障，安裝的時候由于位置不正確，會使觸點增加受力情況終會導致觸點變形。外部沖擊也是在安裝過程中出現的一種故障，安裝的時候沖擊力過高導致結構的內部受到破壞。這兩種故障發生的時候只能采取替換的形式進行解決。

4.3 系統部件故障的診斷及處理方式教學

在給汽車充電的時候，高壓的預充電會流出大量的電量，當電流量超過系統能夠承載的最大負荷的時候，就會導致電阻分壓現象，讓控制器內部的電壓不能達到設計需求的電壓，導致充電失敗。這種現象的出現，有很大原因是因為系統中出現了短路的問題。針對該問題，工作人員應該對系統中的各個部件進行檢查，確定短路發生在哪些部件中，然后再進行問題解決。檢查的過程中，應該將部件都斷電，然后一個一個檢查。通過部分供電的方式，將診斷儀插入到 BMS 系統中去，獲取診斷需要的數據，對其進行診斷。如果電容電壓實現了持續上升，并且可以上升到電池電壓的85%，那么就可以確定充電成功。用上述思想進行反推，就可以找到導致本次充電失敗現象的具體的內部短路地點。本文利用純電動實習車輛北汽 EV160 典型故障進行案例說明，實現故障排查方法的具體教學。可以通過對5個部分進行分別判斷，實現故障的判定。這5個部分分別是：蓄電池、DC-DC、高壓配電盒、供電線路、控制線路。但在判定故障的過程中，需要學生具備充足的供電系統知識，并對供電系統中的各個部分有深入的理解。教學中可以采用分組競賽的方式來提升學生的好勝心。讓正在操作的同學以直播的方式進行演示，讓沒有進行操作的同學找出操作組同學的操作失誤點，評價操作組同學的操作是否規范，以此來達到實訓課程的目標。

5 結語

新能源汽車專業的實訓課程作為教育課程體系中實踐對理論的鞏固，對成果轉化的一種課程，通過該課程學生可把學過的知識進行系統整合，并加入自己的理解。基于新能源汽車專業實訓教學中高壓系統故障診斷及維修技術的創新教學，可以更好地幫助學生熟悉高壓故障的檢測原理，精確識別高壓系統的失效模式，提升學生的實踐能力，進一步完善新能源汽車的售后市場人才儲備，最終實現為服務區域提供技術更加成熟、能力更加先進的人才的目的。

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