高职院校新能源汽车技术专业实训室建设探讨

马小伟，李莎莎，魏梦梦

（郑州商贸旅游职业学院，河南 郑州 450000）

近年来，在我国逐渐成为汽车工业强国的道路上，新能源汽车代表了未来汽车产业的发展方向，有着广阔的市场前景和发展空间，随着国家对新能源汽车的大力扶持，新能源汽车在社会上逐渐兴起，新能源相关配套的产业也在不断地发展。作为培养高技能人才的职业院校，更是紧跟社会形势，纷纷开设新能源汽车专业。为了培养合格的新能源人才，很多学校更是投入很多的人力物力，其中重要工作之一就是建设新能源汽车实训室。

1 新能源汽车发展现状及面临的形势

我国新能源汽车经过近10 多年的研究、开发和示范运行，已经具备产业化发展基础，电子控制和系统集成、电机等技术取得重大进步，其中最为突出的是电池技术的改进。纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。近年来，汽车节能技术推广应用也取得积极进展，通过鼓励购买小排量汽车的财税政策和实施乘用车燃料消耗量限值标准等措施，先进内燃机、轻量化材料、高效变速器、整车设计及油电混合技术等得到大力推广，汽车燃料消耗量大幅度降低；天然气等替代燃料汽车技术基本成熟，在产业化方面也取了一定的进展。但与新能源汽车相比，仍然存在一定的局限性和竞争劣势。

为应对日益突出的传统燃油车排放污染严重问题，在能源短缺和地缘政治压力下，各国都在力推新能源汽车，将发展新能源汽车作为国家战略，加快推进技术研发和产业化，同时大力发展和推广应用汽车节能技术。未来10 年全球汽车产业将迎来一次大的转型升级。目前我国新能源汽车生产数量和销售规模已居世界首位，预计在未来一段时期内将持续增长，主要得益于政府环保政策的推动、市场潜力的释放、科技发展的创新以及消费升级的趋势，必须抓住机遇、抓紧部署，加快培育和发展节能与新能源汽车产业，促进汽车产业优化升级，实现由汽车工业大国向汽车工业强国转变。

2 建设新能源汽车实训室的必要性

经过多年努力，我国新能源汽车已具备一定的研发和产业化基础，在动力电池、电子控制和系统集成、驱动电机等关键技术领域有了突破性成就，具备自主发展能力，建立起比较完整的新能源汽车产业体系，整体技术达到国际先进水平。

全球最大的新能源汽车市场在我国。我国新能源汽车市场呈现消费升级态势。此外，我国正在持续完善充电基础设施服务体系。在2022 年10 月举行的巴黎国际车展上，我国的新能源汽车成为了展览的主角，获得全球的高度关注。消费者对新能源汽车的需求不断增长，随着消费者对环保和节能的重视，新能源汽车市场前景持续向好。

专门从事新能源汽车开发、研究、生产制造以及售后检测与维修技术人才的紧缺，制约了汽车行业的发展。作为培养职业技能人才的职业院校应顺应市场和企业的需求，加快电动汽车开发和生产制造、研究、维修与售后检测人才的培养。建立新能源汽车人才实训基地，为当地的经济发展和人才需求服务。

目前，我国各职业院校新能源汽车实训室建设比较薄弱，为培养学生熟练地掌握新能源汽车的研究、开发和生产制造，以及售后维修与检测技术，引导汽车制造与维修类等相关专业建设改革发展的方向；为推动职业院校新能源汽车技术专业的发展，推动职业院校与区域内新能源汽车生产、维修企业合作，提高专业教师的教学水平，必须建立新能源汽车实训室。

3 新能源汽车实训室建设内容

本次新能源汽车实训室主要设备包含电动汽车动力电池系统实训台、电动汽车高压充配电总成实训台、电动汽车电驱动系统实训台、电动汽车空调系统实训台、电动汽车电控助力转向系统实训台、电动汽车车身电气系统实训台、两柱举升机、新能源汽车绝缘套装、充电桩、实训整车等。

3.1 电动汽车动力电池系统实训台

（1）实训台采用纯电动汽车动力电池管理系统制作，整个电池组放置于台架内，台架采用铝合金型材或钢架结构焊接。

（2）实训台台架配置亚克力检测面板，装有4 个万向脚轮，2 个带锁止机构。

（3）实训台电池管理系统检测端子布置于台架表面，台架表面布置平行检测端子，工位安装有4mm 的红色和黑色测试端子，学生可在工位上同时对电信号进行测量，如电阻信息、频率信号、电压信号等。

（4）实训设备通电后，可以完成线路间信号检测；设备断掉高压电后，可以对高低压插接件进行拆卸，完成高低压插接件结构的学习。

（5）电池管理控制器的主要功能有接触器控制、功率控制、充放电管理、电池异常状态报警和保护、自检以及通讯功能SOC/SOH 计算等。

（6）电池信息采集器的主要功能有温度采样、电池电压采样、采样线异常检测、电池均衡等。

（7）动力电池采样线的主要功能是电池信息采集器和连接电池管理控制器，实现二者之间的通讯及信息交换。

（8）实训台设有负极接触器控制脚、分压接触器、电池子网CAN-L、高压互锁输入等故障。

（9）实训故障点主要设置在低压控制线路，保证高压系统安全，同时掌握实车故障处理能力。

（10）实训台与系统其他台架连接后，系统高压电源经高压配电箱（主接触器）送至电机，控制器接收油门踏板、刹车开关、倒车开关、档位开关等信号，控制电机转速快慢及正反转，原车仪表显示当前各种实时参数。

（11）实训台面板绘有彩色电路原理图，并配备检测端子，原理图具有电路分析功能；图形线路采用高级亚克力板激光喷绘而成，线路分布合理。

3.2 电动汽车高压充配电总成实训台

（1）实训台真实地呈现了高压电控系统核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行参数，实现纯电动汽车高压电控总成系统教学。

（2）实训台采用电动汽车充配电总成（总成主要零部件含车载充电器模块、DC-DC 模块、高压配电箱模块）制作，台架采用铝合金型材或钢管焊接。

（3）实训台台架配置亚克力检测面板，装有4 个万向脚轮，2 个带锁止机构。

（4）电池管理系统检测端子及高压充配电端子布置于台架表面，台架表面布置整套平行检测端子，工位安装有4mm 的红色和黑色测试端子，学生可在工位上对电信号进行测量，如电阻信息、电压信号、频率信号等。

（5）实训台后侧安装国标直流快充和交流充电口，交流充电口支持交流220VAC/7kW 慢充，不支持380V 交流充电；注意必须确保地线连接可靠。

（6）实训台能够与本次购买的电动汽车电驱动系统实训台、电动汽车动力电池系统实训台、电动汽车车身电气系统实训台、电动汽车电控助力转向系统实训台、电动汽车电动空调系统实训台等互联互动。

3.3 电动汽车电驱动系统实训台

（1）实训台功能和控制方式与纯电动汽车相同，真实地呈现了新能源电驱动系统核心零部件之间的连接控制关系、运行参数和安装位置，并培养学生对新能源电驱动系统故障分析和处理能力。

（2）实训台采用纯电动汽车动力系统（主要零部件含有永磁交流同步电机、交流充电口、直流充电口、挡位控制器、组合仪表、启动按钮、刹车踏板总成、电子油门踏板、制动盘、防护罩、冷却系统）制作，整个动力驱动系统置于台架内，台架采用铝合金型材或钢管焊接。

（3）台架表面亚克力板覆盖，装有4 个万向脚轮，2 个带锁止机构。

（4）动力系统检测端子布置于台架表面，台架表面布置平行检测端子，每个工位安装有4mm 的红色和黑色测试端子，满足同时操作；学生可在工位上同时对电信号等进行测量。

（5）变速箱采用原车单速固定齿比变速箱，前置前驱的驱动方式。

（6）实训台配置油门踏板、刹车踏板、换挡模块系统，原车仪表等模块,实现车辆各工况运行。

（7）各主要部件安装在平台上，连接方式与实车完全相同，方便拆卸，让学生在拆装连线过程中掌握高压系统零部件拆装要点和安全保护。

（8）实训台示教板上绘制电路原理图；实训台油门踩下后，可观察车辆运行状态。

（9）实训台能够与本次购买的电动汽车动力电池系统实训台、电动汽车高压充配电总成实训台、电动汽车电动空调系统实训台、电动汽车电控助力转向系统实训台、电动汽车车身电气系统实训台等互联互动。

3.4 电动汽车空调系统实训台

（1）真实地呈现了电动汽车核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行参数，培养学员对电动汽车空调系统的故障分析和处理能力。

（2）实训台采用纯电动汽车空调系统（系统主要零部件包含压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、空调面板、检测面板、水泵总成等）制作，可实现制冷、采暖、整个空调系统置于台架内，台架采用铝合金型材或钢管焊接；台架配置亚克力检测面板，装有4 个万向脚轮，2 个带锁止机构。

（3）电动空调系统检测端子布置于台架表面，台架表面布置平行检测端子，工位安装有4mm 的红色和黑色测试端子，满足同时操作；学生可在工位上同时对电信号等进行测量。各部件安装在平台上，电气连接方式与实车相同，断电后方便拆卸，让学生在拆装连线过程掌握空调暖风系统零部件拆装要点。

（4）设备断掉高压电后方便各组成部件拆卸，以及各组成件的认知。

（5）示教平台完整清晰显示空调和暖风系统的工作原理图，并安装用检测端子，借助示波仪和万用表，实时检测各种状态下参数变化。

（6）测量面板可检测IG1 电源、空调压力高低压信号、调速模块控制信号、蒸发器温度传感器信号等空调各端子信号。

（7）实训台能够与本次购买的电动汽车动力电池系统实训台、电动汽车高压充配电总成实训台、电动汽车电驱动系统实训台、电动汽车车身电气系统实训台、电动汽车电控助力转向系统实训台等互联互动。

3.5 电动汽车电控助力转向系统实训台

（1）纯电动汽车电控助力转向系统实训台结合检测面板，实现电动助力EPS 系统的检查与维护、诊断与测量。

（2）实训台采用纯电动汽车助力转向系统（系统主要零部件包含转向盘及转向管柱总成、电动助力转向器带横拉杆总成）制作，台架采用铝合金型材或钢管焊接；实训台架配置亚克力检测面板，装有4 个万向脚轮，2 个带锁止机构。

（3）实训台配套助力转向系统检测端子布置于台架表面，台架表面布置平行检测端子，工位安装有4mm 的红色和黑色测试端子，满足同时操作；学生可在工位上同时对电信号等进行测量。

（4）设备断掉高压电后方便各组成部件拆卸，以及各组成件的认知。

（5）实训台上的检测端子，可直接在面板上检测电动助力EPS 系统各电路元件的电信号。（6）检测面板平铺检测端子，并印有彩色原理图。（7）实训故障点主要设置在低压控制线路，保证高压系统安全，同时掌握实车故障处理能力。

（8）实训台能够与本次购买的电动汽车动力电池系统实训台、电动汽车高压充配电总成实训台、电动汽车电驱动系统实训台、电动汽车空调系统实训台、电动汽车车身电气系统实训台等互联互动。

3.6 电动汽车车身电气系统实训台

（1）实训台以纯电动汽车车身电器为基础制作，充分展示车身电器组成结构和工作过程。适用于中高等职业技术院校、普通教育类学院和培训机构对纯电动汽车车身电器理论和维修实训的教学需要。

（2）车身电器实训台主要零部件包括：灯光系统、门窗系统、雨刮系统、音响系统、后视镜系统、可移动台架、带锁止的万向脚轮等。

（3）实训台测量面板上绘有彩色喷绘电路图，采用高强度亚克力板材喷绘而成，具有耐较大温差、耐磨、防潮、防腐蚀、不易变形、使用寿命长、色彩亮丽、不易褪色等特点。

（4）实训台将全车电器按原车布局，各系统按原车相对位置摆放固定，线路清晰明了，与原车系统一致，检测方便，操作简单。

（5）安装有检测端子、可直接检测各传感器、执行器的电信号，如电压、电阻、频率信号、电流等。

（6）实训台采用国际标准铝合金型材或钢管焊接而成，具有强度高、耐腐蚀、寿命长等特点，外观更显美观高档，台架带自锁脚轮装置，移动灵活，安全可靠、坚固耐用。

（7）实训台能够与本次购买的电动汽车动力电池系统实训台、电动汽车高压充配电总成实训台、电动汽车电驱动系统实训台、电动汽车电动空调系统实训台、电动汽车电控助力转向系统实训台等互联互动。

3.7 两柱举升机

（1）举升机是汽车维修必备的使用设备，本实训室采用的两柱举升机是最常见的双柱摇臂式举升机。

（2）使用过程中车辆的总质量不得大于举升机的举升能力。

（3）根据停车位置和车型的不同，必须使汽车的重心与举升机的重心接近，严防偏重。

（4）转动、伸缩、调整举升臂至汽车底盘指定位置并使其接触牢靠。

（5）汽车升降前，操作人员应检查汽车周围人员的动向，防止意外。

（6）汽车举升时，要在汽车离开地面较低位置时进行支点复检，无异常现象时方可举升至所需高度。

（7）严禁在举升机周围打闹，举升机在举升、下降过程中严禁在车下穿行，并禁止一切维修工作。

（8）举升机两侧应同时上升、下降。

3.8 新能源汽车绝缘套装

包含塑盒工具箱（大号）、单卡口剪刀（小号）、绝缘开口扳手（8#、10#、12#、14#、17#）绝缘电工刀、绝缘尖嘴钳、绝缘钢丝钳、绝缘斜嘴钳、十字螺丝刀80、十字螺丝刀100、一字螺丝刀1.0-5.5-125、一字螺丝刀0.8-4.0-100、棘轮扳手0.5 寸、绝缘短接杆0.5寸、T 型套筒扳手0.5 寸、0.5 寸绝缘套筒（10#、11#、12#、13#、14#、17#、19#、22#、24#、27#、32#）。

3.9 充电桩

充电桩作为电动汽车的能量补给装置，类似于加油站里面的加油机。本实训室采用220V 交流充电桩，为各种符合充电连接标准的电动汽车充电。

（1）智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能，如故障状态监测、运行状态监测、充电计量与计费以及充电过程的联动控制等。

（2）智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能，可将计量信息上传给充电桩智能控制器和网络运营平台。

（3）保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护，漏电保护和接地保护等功能。

（4）材质可靠：保证长期使用并可抵御复杂天气环境。

3.10 实训整车

（1）承担传统汽车整车各系统的构造认识学习及维护调整、故障诊断与维修实训任务。

（2）实训室配备比亚迪旗下秦新能源电动汽车2 辆。

4 结语

新能源汽车实训室建成投入使用后，进一步完善了人才培养方案，推进了课程体系建设，拓宽了整个汽车实训基地的实训项目，主要是新能源汽车安全考核认证、电气考核认证；学习电机、电控总成、部件的结构以及对新能源汽车的故障检测、诊断和排除。

新能源汽车实训室将以新能源汽车技术发展为导向，结合新能源汽车行业人才需求状况，不断改进教学模式，重视实践结合理论的教学模式和师资队伍的构建和培养。调整优化专业设置和人才培养方案，围绕新能源汽车产业重大技术和紧缺人才，加大人才培养力度，建立和完善技能等级认证认可制度，提高新能源汽车研究、生产制造和开发、维修和售后检测人才职业化水平。