高職院校新能源汽車技術專業實訓室建設探討

馬小偉，李莎莎，魏夢夢

（鄭州商貿旅游職業學院，河南 鄭州 450000）

近年來，在我國逐漸成為汽車工業強國的道路上，新能源汽車代表了未來汽車產業的發展方向，有著廣闊的市場前景和發展空間，隨著國家對新能源汽車的大力扶持，新能源汽車在社會上逐漸興起，新能源相關配套的產業也在不斷地發展。作為培養高技能人才的職業院校，更是緊跟社會形勢，紛紛開設新能源汽車專業。為了培養合格的新能源人才，很多學校更是投入很多的人力物力，其中重要工作之一就是建設新能源汽車實訓室。

1 新能源汽車發展現狀及面臨的形勢

我國新能源汽車經過近10 多年的研究、開發和示范運行，已經具備產業化發展基礎，電子控制和系統集成、電機等技術取得重大進步，其中最為突出的是電池技術的改進。純電動汽車和插電式混合動力汽車開始小規模投放市場。近年來，汽車節能技術推廣應用也取得積極進展，通過鼓勵購買小排量汽車的財稅政策和實施乘用車燃料消耗量限值標準等措施，先進內燃機、輕量化材料、高效變速器、整車設計及油電混合技術等得到大力推廣，汽車燃料消耗量大幅度降低；天然氣等替代燃料汽車技術基本成熟，在產業化方面也取了一定的進展。但與新能源汽車相比，仍然存在一定的局限性和競爭劣勢。

為應對日益突出的傳統燃油車排放污染嚴重問題，在能源短缺和地緣政治壓力下，各國都在力推新能源汽車，將發展新能源汽車作為國家戰略，加快推進技術研發和產業化，同時大力發展和推廣應用汽車節能技術。未來10 年全球汽車產業將迎來一次大的轉型升級。目前我國新能源汽車生產數量和銷售規模已居世界首位，預計在未來一段時期內將持續增長，主要得益于政府環保政策的推動、市場潛力的釋放、科技發展的創新以及消費升級的趨勢，必須抓住機遇、抓緊部署，加快培育和發展節能與新能源汽車產業，促進汽車產業優化升級，實現由汽車工業大國向汽車工業強國轉變。

2 建設新能源汽車實訓室的必要性

經過多年努力，我國新能源汽車已具備一定的研發和產業化基礎，在動力電池、電子控制和系統集成、驅動電機等關鍵技術領域有了突破性成就，具備自主發展能力，建立起比較完整的新能源汽車產業體系，整體技術達到國際先進水平。

全球最大的新能源汽車市場在我國。我國新能源汽車市場呈現消費升級態勢。此外，我國正在持續完善充電基礎設施服務體系。在2022 年10 月舉行的巴黎國際車展上，我國的新能源汽車成為了展覽的主角，獲得全球的高度關注。消費者對新能源汽車的需求不斷增長，隨著消費者對環保和節能的重視，新能源汽車市場前景持續向好。

專門從事新能源汽車開發、研究、生產制造以及售后檢測與維修技術人才的緊缺，制約了汽車行業的發展。作為培養職業技能人才的職業院校應順應市場和企業的需求，加快電動汽車開發和生產制造、研究、維修與售后檢測人才的培養。建立新能源汽車人才實訓基地，為當地的經濟發展和人才需求服務。

目前，我國各職業院校新能源汽車實訓室建設比較薄弱，為培養學生熟練地掌握新能源汽車的研究、開發和生產制造，以及售后維修與檢測技術，引導汽車制造與維修類等相關專業建設改革發展的方向；為推動職業院校新能源汽車技術專業的發展，推動職業院校與區域內新能源汽車生產、維修企業合作，提高專業教師的教學水平，必須建立新能源汽車實訓室。

3 新能源汽車實訓室建設內容

本次新能源汽車實訓室主要設備包含電動汽車動力電池系統實訓臺、電動汽車高壓充配電總成實訓臺、電動汽車電驅動系統實訓臺、電動汽車空調系統實訓臺、電動汽車電控助力轉向系統實訓臺、電動汽車車身電氣系統實訓臺、兩柱舉升機、新能源汽車絕緣套裝、充電樁、實訓整車等。

3.1 電動汽車動力電池系統實訓臺

（1）實訓臺采用純電動汽車動力電池管理系統制作，整個電池組放置于臺架內，臺架采用鋁合金型材或鋼架結構焊接。

（2）實訓臺臺架配置亞克力檢測面板，裝有4 個萬向腳輪，2 個帶鎖止機構。

（3）實訓臺電池管理系統檢測端子布置于臺架表面，臺架表面布置平行檢測端子，工位安裝有4mm 的紅色和黑色測試端子，學生可在工位上同時對電信號進行測量，如電阻信息、頻率信號、電壓信號等。

（4）實訓設備通電后，可以完成線路間信號檢測；設備斷掉高壓電后，可以對高低壓插接件進行拆卸，完成高低壓插接件結構的學習。

（5）電池管理控制器的主要功能有接觸器控制、功率控制、充放電管理、電池異常狀態報警和保護、自檢以及通訊功能SOC/SOH 計算等。

（6）電池信息采集器的主要功能有溫度采樣、電池電壓采樣、采樣線異常檢測、電池均衡等。

（7）動力電池采樣線的主要功能是電池信息采集器和連接電池管理控制器，實現二者之間的通訊及信息交換。

（8）實訓臺設有負極接觸器控制腳、分壓接觸器、電池子網CAN-L、高壓互鎖輸入等故障。

（9）實訓故障點主要設置在低壓控制線路，保證高壓系統安全，同時掌握實車故障處理能力。

（10）實訓臺與系統其他臺架連接后，系統高壓電源經高壓配電箱（主接觸器）送至電機，控制器接收油門踏板、剎車開關、倒車開關、檔位開關等信號，控制電機轉速快慢及正反轉，原車儀表顯示當前各種實時參數。

（11）實訓臺面板繪有彩色電路原理圖，并配備檢測端子，原理圖具有電路分析功能；圖形線路采用高級亞克力板激光噴繪而成，線路分布合理。

3.2 電動汽車高壓充配電總成實訓臺

（1）實訓臺真實地呈現了高壓電控系統核心零部件之間的連接控制關系、安裝位置和運行參數，實現純電動汽車高壓電控總成系統教學。

（2）實訓臺采用電動汽車充配電總成（總成主要零部件含車載充電器模塊、DC-DC 模塊、高壓配電箱模塊）制作，臺架采用鋁合金型材或鋼管焊接。

（3）實訓臺臺架配置亞克力檢測面板，裝有4 個萬向腳輪，2 個帶鎖止機構。

（4）電池管理系統檢測端子及高壓充配電端子布置于臺架表面，臺架表面布置整套平行檢測端子，工位安裝有4mm 的紅色和黑色測試端子，學生可在工位上對電信號進行測量，如電阻信息、電壓信號、頻率信號等。

（5）實訓臺后側安裝國標直流快充和交流充電口，交流充電口支持交流220VAC/7kW 慢充，不支持380V 交流充電；注意必須確保地線連接可靠。

（6）實訓臺能夠與本次購買的電動汽車電驅動系統實訓臺、電動汽車動力電池系統實訓臺、電動汽車車身電氣系統實訓臺、電動汽車電控助力轉向系統實訓臺、電動汽車電動空調系統實訓臺等互聯互動。

3.3 電動汽車電驅動系統實訓臺

（1）實訓臺功能和控制方式與純電動汽車相同，真實地呈現了新能源電驅動系統核心零部件之間的連接控制關系、運行參數和安裝位置，并培養學生對新能源電驅動系統故障分析和處理能力。

（2）實訓臺采用純電動汽車動力系統（主要零部件含有永磁交流同步電機、交流充電口、直流充電口、擋位控制器、組合儀表、啟動按鈕、剎車踏板總成、電子油門踏板、制動盤、防護罩、冷卻系統）制作，整個動力驅動系統置于臺架內，臺架采用鋁合金型材或鋼管焊接。

（3）臺架表面亞克力板覆蓋，裝有4 個萬向腳輪，2 個帶鎖止機構。

（4）動力系統檢測端子布置于臺架表面，臺架表面布置平行檢測端子，每個工位安裝有4mm 的紅色和黑色測試端子，滿足同時操作；學生可在工位上同時對電信號等進行測量。

（5）變速箱采用原車單速固定齒比變速箱，前置前驅的驅動方式。

（6）實訓臺配置油門踏板、剎車踏板、換擋模塊系統，原車儀表等模塊,實現車輛各工況運行。

（7）各主要部件安裝在平臺上，連接方式與實車完全相同，方便拆卸，讓學生在拆裝連線過程中掌握高壓系統零部件拆裝要點和安全保護。

（8）實訓臺示教板上繪制電路原理圖；實訓臺油門踩下后，可觀察車輛運行狀態。

（9）實訓臺能夠與本次購買的電動汽車動力電池系統實訓臺、電動汽車高壓充配電總成實訓臺、電動汽車電動空調系統實訓臺、電動汽車電控助力轉向系統實訓臺、電動汽車車身電氣系統實訓臺等互聯互動。

3.4 電動汽車空調系統實訓臺

（1）真實地呈現了電動汽車核心零部件之間的連接控制關系、安裝位置和運行參數，培養學員對電動汽車空調系統的故障分析和處理能力。

（2）實訓臺采用純電動汽車空調系統（系統主要零部件包含壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、蒸發器、空調面板、檢測面板、水泵總成等）制作，可實現制冷、采暖、整個空調系統置于臺架內，臺架采用鋁合金型材或鋼管焊接；臺架配置亞克力檢測面板，裝有4 個萬向腳輪，2 個帶鎖止機構。

（3）電動空調系統檢測端子布置于臺架表面，臺架表面布置平行檢測端子，工位安裝有4mm 的紅色和黑色測試端子，滿足同時操作；學生可在工位上同時對電信號等進行測量。各部件安裝在平臺上，電氣連接方式與實車相同，斷電后方便拆卸，讓學生在拆裝連線過程掌握空調暖風系統零部件拆裝要點。

（4）設備斷掉高壓電后方便各組成部件拆卸，以及各組成件的認知。

（5）示教平臺完整清晰顯示空調和暖風系統的工作原理圖，并安裝用檢測端子，借助示波儀和萬用表，實時檢測各種狀態下參數變化。

（6）測量面板可檢測IG1 電源、空調壓力高低壓信號、調速模塊控制信號、蒸發器溫度傳感器信號等空調各端子信號。

（7）實訓臺能夠與本次購買的電動汽車動力電池系統實訓臺、電動汽車高壓充配電總成實訓臺、電動汽車電驅動系統實訓臺、電動汽車車身電氣系統實訓臺、電動汽車電控助力轉向系統實訓臺等互聯互動。

3.5 電動汽車電控助力轉向系統實訓臺

（1）純電動汽車電控助力轉向系統實訓臺結合檢測面板，實現電動助力EPS 系統的檢查與維護、診斷與測量。

（2）實訓臺采用純電動汽車助力轉向系統（系統主要零部件包含轉向盤及轉向管柱總成、電動助力轉向器帶橫拉桿總成）制作，臺架采用鋁合金型材或鋼管焊接；實訓臺架配置亞克力檢測面板，裝有4 個萬向腳輪，2 個帶鎖止機構。

（3）實訓臺配套助力轉向系統檢測端子布置于臺架表面，臺架表面布置平行檢測端子，工位安裝有4mm 的紅色和黑色測試端子，滿足同時操作；學生可在工位上同時對電信號等進行測量。

（4）設備斷掉高壓電后方便各組成部件拆卸，以及各組成件的認知。

（5）實訓臺上的檢測端子，可直接在面板上檢測電動助力EPS 系統各電路元件的電信號。（6）檢測面板平鋪檢測端子，并印有彩色原理圖。（7）實訓故障點主要設置在低壓控制線路，保證高壓系統安全，同時掌握實車故障處理能力。

（8）實訓臺能夠與本次購買的電動汽車動力電池系統實訓臺、電動汽車高壓充配電總成實訓臺、電動汽車電驅動系統實訓臺、電動汽車空調系統實訓臺、電動汽車車身電氣系統實訓臺等互聯互動。

3.6 電動汽車車身電氣系統實訓臺

（1）實訓臺以純電動汽車車身電器為基礎制作，充分展示車身電器組成結構和工作過程。適用于中高等職業技術院校、普通教育類學院和培訓機構對純電動汽車車身電器理論和維修實訓的教學需要。

（2）車身電器實訓臺主要零部件包括：燈光系統、門窗系統、雨刮系統、音響系統、后視鏡系統、可移動臺架、帶鎖止的萬向腳輪等。

（3）實訓臺測量面板上繪有彩色噴繪電路圖，采用高強度亞克力板材噴繪而成，具有耐較大溫差、耐磨、防潮、防腐蝕、不易變形、使用壽命長、色彩亮麗、不易褪色等特點。

（4）實訓臺將全車電器按原車布局，各系統按原車相對位置擺放固定，線路清晰明了，與原車系統一致，檢測方便，操作簡單。

（5）安裝有檢測端子、可直接檢測各傳感器、執行器的電信號，如電壓、電阻、頻率信號、電流等。

（6）實訓臺采用國際標準鋁合金型材或鋼管焊接而成，具有強度高、耐腐蝕、壽命長等特點，外觀更顯美觀高檔，臺架帶自鎖腳輪裝置，移動靈活，安全可靠、堅固耐用。

（7）實訓臺能夠與本次購買的電動汽車動力電池系統實訓臺、電動汽車高壓充配電總成實訓臺、電動汽車電驅動系統實訓臺、電動汽車電動空調系統實訓臺、電動汽車電控助力轉向系統實訓臺等互聯互動。

3.7 兩柱舉升機

（1）舉升機是汽車維修必備的使用設備，本實訓室采用的兩柱舉升機是最常見的雙柱搖臂式舉升機。

（2）使用過程中車輛的總質量不得大于舉升機的舉升能力。

（3）根據停車位置和車型的不同，必須使汽車的重心與舉升機的重心接近，嚴防偏重。

（4）轉動、伸縮、調整舉升臂至汽車底盤指定位置并使其接觸牢靠。

（5）汽車升降前，操作人員應檢查汽車周圍人員的動向，防止意外。

（6）汽車舉升時，要在汽車離開地面較低位置時進行支點復檢，無異常現象時方可舉升至所需高度。

（7）嚴禁在舉升機周圍打鬧，舉升機在舉升、下降過程中嚴禁在車下穿行，并禁止一切維修工作。

（8）舉升機兩側應同時上升、下降。

3.8 新能源汽車絕緣套裝

包含塑盒工具箱（大號）、單卡口剪刀（小號）、絕緣開口扳手（8#、10#、12#、14#、17#）絕緣電工刀、絕緣尖嘴鉗、絕緣鋼絲鉗、絕緣斜嘴鉗、十字螺絲刀80、十字螺絲刀100、一字螺絲刀1.0-5.5-125、一字螺絲刀0.8-4.0-100、棘輪扳手0.5 寸、絕緣短接桿0.5寸、T 型套筒扳手0.5 寸、0.5 寸絕緣套筒（10#、11#、12#、13#、14#、17#、19#、22#、24#、27#、32#）。

3.9 充電樁

充電樁作為電動汽車的能量補給裝置，類似于加油站里面的加油機。本實訓室采用220V 交流充電樁，為各種符合充電連接標準的電動汽車充電。

（1）智能監測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能，如故障狀態監測、運行狀態監測、充電計量與計費以及充電過程的聯動控制等。

（2）智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息上傳給充電樁智能控制器和網絡運營平臺。

（3）保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能。

（4）材質可靠：保證長期使用并可抵御復雜天氣環境。

3.10 實訓整車

（1）承擔傳統汽車整車各系統的構造認識學習及維護調整、故障診斷與維修實訓任務。

（2）實訓室配備比亞迪旗下秦新能源電動汽車2 輛。

4 結語

新能源汽車實訓室建成投入使用后，進一步完善了人才培養方案，推進了課程體系建設，拓寬了整個汽車實訓基地的實訓項目，主要是新能源汽車安全考核認證、電氣考核認證；學習電機、電控總成、部件的結構以及對新能源汽車的故障檢測、診斷和排除。

新能源汽車實訓室將以新能源汽車技術發展為導向，結合新能源汽車行業人才需求狀況，不斷改進教學模式，重視實踐結合理論的教學模式和師資隊伍的構建和培養。調整優化專業設置和人才培養方案，圍繞新能源汽車產業重大技術和緊缺人才，加大人才培養力度，建立和完善技能等級認證認可制度，提高新能源汽車研究、生產制造和開發、維修和售后檢測人才職業化水平。