电动汽车整车控制系统原理与维修课程标准.docx

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电动汽车整车控制系统原理与维修课程标准

《电动汽车整车控制系统原理与维修》

课程标准

制定单位：

__________________________

制定时间：

2018年06月27日

一、课程定位

该课程是汽车检测与维修技术专业（新能源汽车方向）的一门核心课程。

主要针对于新能源汽车后市场的新能源汽车服务及维修有关职业领域，培养学生符合汽车后市场维修前台接待、维修服务顾问、电动汽车机电维修及电动汽车过程检验员等岗位的职业能力。

通过真实任务驱动的教学活动，使学生具备电动汽车整车控制系统维护、检测、诊断与修理等维修技能的同时，初步形成一定的学习能力和实践能力。

本课程构建于《新能源汽车概论》、《电动汽车结构与原理》、《新能源汽车电工电子基础》、《电动汽车的使用与安全防护》、《电动汽车充电系统原理与维修》等课程的基础上，与《电动汽车动力系统原理与维修》、《电动汽车电池及管理系统原理与维修》等课程相互配合，契合新能源汽车“三纵三横”的基本技术体系。

通过此课程的学习，能够培养学生具备良好的职业道德素质，掌握纯电动汽车技术应用必备的基础理论，掌握对纯电动汽车整车控制系统故障的检测方法、检测手段、检测结果分析等方面的能力。

同时提高学生的纯电动汽车整车控制系统常见故障排除及修理能力。

通过学校的学习和训练，使学生具备良好的职业行为规范和职业技术水平，顺利走入工作岗位。

二、课程学习目标

电动汽车整车控制系统原理与维修是新能源汽车机电维修工在职业成长过程中在汽车维修企业需从事的重要工作之一。

主要培养学生掌握新能源汽车整车控制系统的诊断维修技术，掌握电动汽车的动力系统能量回馈控制原理，整车上下电控制原理，理解电动汽车充电控制、整车通讯、状态监控与显示等控制策略，能够掌握整车控制器的软硬件结构及原理，了解控制系统功能安全、电控系统的质量体系与开发流程，完成整车故障诊断及处理、DTC故障码诊断、整车上下电异常判断、整车控制器拆装、整车通信故障等基本工作任务，并能解决在整车控制系统检查中遇到的常见问题。

学生在教师指导下,借助学习材料、实训工单等资源，制定电动汽车整车控制系统检查、分析和维修作业计划，并实施计划和反馈。

通过该课程的学习，使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。

1．专业能力

（1）熟知电动汽车的基本结构组成，能叙述出各系统的组成及作用；

（2）掌握汽车电路视图的基本方法，能够熟练读懂电路图；

（3）清楚纯电动汽车电气系统的基本结构，能画出其基本组成结构图；

（4）理解高低压电气系统的基本原理，能独立讲解系统的工作过程；

（5）了解整车控制器的基本硬件架构，能说出其功能；

（6）了解整车分级控制的含义，能解释各控制器的作用和分级控制的含义；

（7）理解并掌握整车低压供电原理和各控制器与执行机构的唤醒过程；

（8）熟练掌握整车高压上下电控制原理和上下电时序并能解释说明；

（9）能够检测、分析并排除整车上下电故障；

（10）掌握整车高压诊断及绝缘检测的原理，能应用到实际维修分析中；

（11）了解电动汽车高压系统电气架构设计原则，能识别不同车型的设计形式；

（12）了解电动汽车高压配电盒设计类型及排布方式，能够识别不同类型；

（13）理解整车高压余电检测和泄放原理，能够分析并计算泄放电量；

（14）理解某车型驱动系统的工作原理及控制策略，能简要概述工作过程；

（15）知道制动能量回收的约束条件和基本原理，能根据原理图推导过程；

（16）能够排除整车驱动放电及能量回收故障；

（17）熟知现有充电模式、连接方式及充电系统机构组成；

（18）掌握交、直流充电基本控制电路及原理，能够简述其工作过程；

（19）知道充电报文的代码及定义，能够在分析故障案例时正确应用；

（20）掌握某款车型充电系统的控制策略，能够结合国标进行深入分析；

（21）掌握整车拓扑结构及常用数据总线系统标准、协议，能阐述其特性；

（22）能介绍CAN总线的含义、特点、组成及工作原理，帧的分类及组成；

（23）能够正确使用示波器，识别CAN波形图像并据此判断系统常见故障；

（24）了解行车控制三种模式，能够根据车辆行车状况预判故障等级；

（25）了解远程控制APP，能够描述其用途并能进行操作；

（26）掌握汽车各控制器的远程唤醒，能够讲解其唤醒过程；

（27）能够诊断并排除车辆状态监测故障及数据采集故障。

2．社会能力

（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

（2）具有团队精神和协作精神；

（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力；

（4）能与客户建立良好、持久的关系。

3．方法能力

（1）能自主学习新知识、新技术；

（2）能通过各种媒体资源查找所需信息；

（3）能独立制定工作计划并进行实施；

（4）能不断积累维修经验，从个案中寻找共性；

（5）具有诚信、敬业、刻苦耐劳，科学严谨的工作态度。

三、学习项目设计

1．学习项目设计思想

该课程以实际岗位任务为依据确定实训项目，采用层级式组织，同时提供“固定点”和“观念支架”，为学生新知识的学习提供生长点。

该课程采用教学做一体化的教学模式，将理论知识的讲授和操作技能的锻炼融为一体，在实际授课过程中，通过实际的操作项目引出其基础理论知识的讲解，通过理论知识的讲解为学生实操项目答疑解惑，并从理论中归纳总结出实际操作中需要注意的各种问题和操作规范。

学习项目的设计主要考虑以下因素：

（1）理论知识按照认知、结构、原理的模式构建，实训项目是在理论学习的基础上，以职业学校实训场地对真实工作过程的教学化加工，以完成具体的工作任务为目标。

（2）学习项目的前后排序符合学生认知规律，按照从简单到复杂，从理论到实训的排列方法进行排序。

（3）该课程学习项目的设计以北汽新能源EV系列车型为主，其他车型为辅。

通过对新能源汽车维修企业机电维修和维修服务人员的典型工作岗位任务进行分析，结合学生的认知规律，共为该课程课程设计了6个学习项目，如下表所示。

学习项目按照从简单到复杂，从理论到实训的规律进行排序。

由于整车控制系统需要先了解其基本工作原理，在此基础上才能对其进行维修，因此，在学习时先从原理入手，最后再学习整车控制系统综合故障。

该课程学习项目

项目1

项目2

项目3

项目4

项目5

项目6

整车电气系统结构认知

整车上下电安全控制

整车驱动及能量回馈控制

整车充电控制

整车CAN通讯故障检修

整车状态监控与显示

4学时

12学时

12学时

10学时

16学时

10学时

总学时：

64学时

2．学习项目描述

学习项目的描述包括：

学习项目的名称、学时、学习目标及学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生已有基础和教师所需执教能力。

学习目标主要描述通过该学习项目内容学生应获得的岗位能力，学习内容主要描述在该学习情境中所需学习的知识点。

各学习项目的描述见下表：

学习项目1描述

学习项目名称：

整车电气系统结构认知学时：

4

学习目标

熟知电动汽车的基本结构组成，能叙述出各系统的组成及作用

掌握汽车电路视图的基本方法，能够熟练读懂电路图

清楚纯电动汽车电气系统的基本结构，能画出其基本组成结构图

理解高低压电气系统的基本原理，能独立讲解系统的工作过程

学习内容

教学方法

教学实施建议

1.纯电动汽车基本结构组成

2.汽车电路识图

3.传统汽车电气系统组成

4.电动汽车电气系统组成

5.纯电动汽车低压电气系统原理

6.纯电动汽车高压电气系统原理

1．宏观教学法

（1）引导文法

（2）小组工作法

（3）任务教学法

2.微观教学法

（1）讲授法

（2）头脑风暴法

（3）角色扮演法

（4）案例教学法

（5）张贴板法

1.通过传统汽车类比分析教授纯电动汽车

2.教学过程中体现以“学生为主体、以教师为主导”的教学形式

3.鼓励学生制定计划和汇报计划，体现“动脑、动手”全面发展

4.鼓励学生主动实践，在实践中建构自己的知识体系

工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力

多媒体教学设备

实训车辆（或实验台架）

教学课件

教学录像

演示录像

电子书（学生手册）

电工、电子学基础

电动汽车结构基础

汽车使用和操作经验

电子控制基础

安全操作知识

1.能正确识别新能源汽车的各高低压部件

2.能正确讲授高低压系统控制策略及工作原理

3.能处理教学中的突发事件

备注：

1.实训车辆（或实验台架）以北汽EV系列车型为主，以其他车系为辅。

2.“常用诊断设备和仪器”主要包括：

电路测试仪、汽车专用万用表、电脑诊断仪、示波器等，组织教学时可根据任务的实际需要进行选择。

学习项目2描述

学习项目名称：

整车上下电安全控制学时：

12

学习目标

了解整车控制器的基本硬件架构，能描述各部分的含义并举例说明

清楚整车控制器的功能，能举例说明各功能的含义

了解整车分级控制的含义，能解释各控制器的作用和分级控制的含义

理解并掌握整车低压供电原理和各控制器与执行机构的唤醒过程

熟练掌握整车高压上电控制原理和上电时序并能解释说明

清楚整车高压下电的流程，能描述下电的流程

理解并掌握整车高压诊断及绝缘检测的原理，能应用到实际维修分析中

了解电动汽车高压系统电气架构设计原则，能识别不同车型的设计形式

了解电动汽车高压配电盒设计类型及排布方式，能够识别不同类型

理解整车高压余电检测和泄放原理，能够分析并计算泄放电量

学习内容

教学方法

教学实施建议

1.整车控制器的硬件组成

2.整车控制器的软件建构及功能

3.整车控制器的分级控制

4.整车低压供电控制策略

5.整车高压上下电控制策略及时序

6.整车高压诊断及绝缘检测

7.高压系统电气架构设计原则

8.电动汽车高压配电盒设计及排布方式

9.电动汽车高压系统余电检测及泄放

1．宏观教学法

（1）引导文法

（2）小组工作法

（3）任务教学法

2.微观教学法

（1）讲授法

（2）头脑风暴法

（3）角色扮演法

（4）案例教学法

（5）张贴板法

1.以软硬结合、虚实结合的方式教学

2.教学过程中体现以“学生为主体、以教师为主导”的教学形式

3.鼓励学生制定计划和汇报计划，体现“动脑、动手”全面发展

4.鼓励学生主动实践，在实践中建构自己的知识体系

工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力

多媒体教学设备

常用诊断设备和仪器

实训车辆（或实验台架）

教学课件

教学录像

演示录像

电子书（学生手册）

电工、电子学基础

电动汽车结构基础

汽车使用和操作经验

电子控制基础

安全操作知识

1.能正确识别新能源汽车的整车控制器并说明其功能

2.理解整车控制器的软件设计架构

3.能正确讲解整车控制系统的分级控制

4.能正确理解高压上下电控制策略并讲解上下电时序

5.正确理解整车高压诊断及绝缘检测的方法

6.熟悉多款电动汽车的高压配电盒设计及排布方式

7.正确讲解电动汽车高压系统余电检测及泄放的方式和原理

8.能处理教学中的突发事件

备注：

1.实训车辆（或实验台架）以北汽EV系列车型为主，以其他车系为辅。

2.“常用诊断设备和仪器”主要包括：

汽车专用万用表、电脑诊断仪、示波器等，组织教学时可根据任务的实际需要进行选择。

学习项目3描述

学习项目名称：

整车驱动及能量回馈控制学时：

12

学习目标

掌握驱动系统的结构组成及布置形式，能够简述4种基本典型布置形式

清楚驱动电机的设计原则或选用考虑因素，能够简述其内容要点

知道某款车型应用的驱动系统实例，能够准确描述其组成及各部件功用

理解某款车型驱动系统的工作原理及控制策略，能够简要概述工作过程

了解当前电动汽车面临的主要问题，能够结合实际实例简要分条叙述

知道制动能量回收的约束条件和基本原理，能够根据原理图推导过程

掌握永磁同步电机制动能量回收方法，能够说明其控制思想及关键因素

清楚目前制动能量回收的现状，能够阐述新设想的基本思路及方法

学习内容

教学方法

教学实施建议

1.驱动系统的机构组成

2.驱动系统的布置形式

3.驱动系统的设计原则

4.整车驱动原理及控制策略

5.制动能量回收约束条件

6.制动能量回收基本原理

7.永磁电机制动能量回收方法

8.制动能量回收现状及设想

1．宏观教学法

（1）引导文法

（2）小组工作法

（3）任务教学法

2.微观教学法

（1）讲授法

（2）头脑风暴法

（3）角色扮演法

（4）案例教学法

（5）张贴板法

1.通过电动汽车驱动系统实物或台架结合理论教学

2.教学过程中体现以“学生为主体、以教师为主导”的教学形式

3.鼓励学生制定计划和汇报计划，体现“动脑、动手”全面发展

4.鼓励学生主动实践，在实践中建构自己的知识体系

工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力

多媒体教学设备

常用诊断设备和仪器

实训车辆（或实验台架）

教学课件

教学录像

演示录像

电子书（学生手册）

电工、电子学基础

电动汽车结构基础

汽车使用和操作经验

电子控制基础

安全操作知识

1.能正确识别新能源汽车的驱动系统各部件及布置形式

2.能讲解驱动系统的设计原则

3.能正确理解并解释制动能量回收的基本原理和约束条件

4.能具体分析永磁电机制动能量回收的方法并分析制动能量回收现状和发展趋势

5.能处理教学中的突发事件

备注：

1.实训车辆（或实验台架）以北汽EV系列车型为主，以其他车系为辅。

2.“常用诊断设备和仪器”主要包括：

汽车专用万用表、电脑诊断仪、示波器等，组织教学时可根据任务的实际需要进行选择。

学习项目4描述

学习项目名称：

整车充电控制学时：

10

学习目标

熟知现有充电模式及连接方式，能够简述其区别及应用

了解充电系统主要零部件功能，能够针对实物进行识别

掌握交、直流充电基本控制电路及原理，能够简述其工作过程

知道充电报文的代码及定义，能够在分析故障案例时正确应用

知道充电新国标的内容变动，能够正确使用术语及明确技术要求

掌握某款车型充电系统的控制策略，能够结合国标进行深入分析

学习内容

教学方法

教学实施建议

1.充电系统相关术语、充电模式、连接方式

2.充电系统主要零部件

3.充电系统基本控制电路及原理

4.充电报文及充电新国标解读

5.基于某款纯电动汽车的充放电控制

6.充电故障案例分析

1．宏观教学法

（1）引导文法

（2）小组工作法

（3）任务教学法

2.微观教学法

（1）讲授法

（2）头脑风暴法

（3）角色扮演法

（4）案例教学法

（5）张贴板法

1.通过生活实例类比分析教学

2.教学过程中体现以“学生为主体、以教师为主导”的教学形式

3.鼓励学生制定计划和汇报计划，体现“动脑、动手”全面发展

4.鼓励学生主动实践，在实践中建构自己的知识体系

工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力

多媒体教学设备

常用诊断设备和仪器

实训车辆（或实验台架）

教学课件

教学录像

演示录像

电子书（学生手册）

电工、电子学基础

电动汽车结构基础

汽车使用和操作经验

电子控制基础

安全操作知识

1.能正确识别新能源汽车的充电系统各部件及其充电模式、连接方式

2.正确理解充电系统基本控制电路及原理

3.时刻关注行业动态及标准，熟知充电报文及充电国标规定

4.以某款电动汽车为例讲解充放电控制原理

5.能够对充电故障进行分析

6.能处理教学中的突发事件

备注：

1.实训车辆（或实验台架）以北汽EV系列车型为主，以其他车系为辅。

2.“常用诊断设备和仪器”主要包括：

汽车专用万用表、电脑诊断仪、示波器等，组织教学时可根据任务的实际需要进行选择。

学习项目5描述

学习项目名称：

整车CAN通讯故障检修学时：

16

学习目标

熟悉车载网络系统的常用基本术语，能说出整车拓扑的含义

掌握整车拓扑结构的分类，能画出至少三种拓扑结构图

掌握常用数据总线系统标准、协议，能够阐述其特性

能够判断常用汽车车载网络的类型与协议并做介绍

能够介绍CAN总线的含义、特点、组成及工作原理

能够介绍说明CAN总线数列的分类及组成

能够正确使用工具检测CAN总线并识别其波形图像

能够根据CAN总线波形图像判断系统常见故障

学习内容

教学方法

教学实施建议

1.车载网络常用基本术语

2.整车网络拓扑结构

3.常用数据总线系统标准、协议

4.CAN的含义、特点及组成

5.CAN总线数据传输原理及传输过程

6.CAN的分层结构

7.帧的分类及组成，传输优先级判定

8.CAN总线系统检测与故障诊断方法

9.舒适CAN和驱动CAN的波形分析

1．宏观教学法

（1）引导文法

（2）小组工作法

（3）任务教学法

2.微观教学法

（1）讲授法

（2）头脑风暴法

（3）角色扮演法

（4）案例教学法

（5）张贴板法

1.通过生活实例类比分析教学

2.教学过程中体现以“学生为主体、以教师为主导”的教学形式

3.鼓励学生制定计划和汇报计划，体现“动脑、动手”全面发展

4.鼓励学生主动实践，在实践中建构自己的知识体系

工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力

多媒体教学设备

常用诊断设备和仪器

实训车辆（或实验台架）

教学课件

教学录像

演示录像

电子书（学生手册）

电工、电子学基础

电动汽车结构基础

汽车使用和操作经验

电子控制基础

安全操作知识

1.深刻理解车载网络含义

2.掌握整车拓扑结构类型及特点

3.深刻理解CAN总线的含义、特点及工作原理

4.能解释说明CAN的硬件组陈估计传输过程

5.正确理解帧的分类、组成，优先级的判定原理

6.能够诊断实车上的CAN总线故障

7.能够根据波形分析总线故障原因

8.能处理教学中的突发事件

备注：

1.实训车辆（或实验台架）以北汽EV系列车型为主，以其他车系为辅。

2.“常用诊断设备和仪器”主要包括：

汽车专用万用表、电脑诊断仪、示波器等，组织教学时可根据任务的实际需要进行选择。

学习项目6描述

学习项目名称：

整车状态监控与显示学时：

10

学习目标

掌握汽车仪表盘的信息内容，能够讲解信息显示的基本原理

了解行车控制三种模式，能够根据车辆行车状况预判故障等级

掌握常见故障种类，能够分析出相应故障所属等级，为下一步维修工作做准备

了解BDS软件的功能，能够进行故障诊断使用

了解车载诊断系统的含义，能在车上正确找出诊断接口

掌握使用故障诊断仪检测故障的流程和方法，能够通过故障码查询故障清单，从而制定维修计划

了解基于GPRS无线通讯网络远程控制系统的功用及组成，能够说明软硬件的功能

了解车载终端的基本构造和功能，举例说明其具体作用

了解远程控制APP，能够描述其用途并能进行操作

掌握汽车各控制器的远程唤醒，能够讲解其唤醒过程

熟悉远程控制平台的组成，能够说明用户服务网的作用

学习内容

教学方法

教学实施建议

1.仪表指示灯含义及仪表工作模式

2.整车故障分级及故障检测原理

3.BDS诊断仪的使用

4.基于GPRS无线通讯网络的远程实时监控系统

5.车载终端简介

6.远程控制APP及平台介绍

7.远程控制故障及信息采集故障诊断

1．宏观教学法

（1）引导文法

（2）小组工作法

（3）任务教学法

2.微观教学法

（1）讲授法

（2）头脑风暴法

（3）角色扮演法

（4）案例教学法

（5）张贴板法

1.通过生活实例类比分析教学

2.教学过程中体现以“学生为主体、以教师为主导”的教学形式

3.鼓励学生制定计划和汇报计划，体现“动脑、动手”全面发展

4.鼓励学生主动实践，在实践中建构自己的知识体系

工具与媒体

学生已有基础

教师所需执教能力

多媒体教学设备

常用诊断设备和仪器

实训车辆（或实验台架）

教学课件

教学录像

演示录像

电子书（学生手册）

电工、电子学基础

电动汽车结构基础

汽车使用和操作经验

电子控制基础

安全操作知识

1.知道仪表各个指示灯的含义及仪表的工作模式

2.深刻理解整车故障检测及控制原理

3.熟悉BDS软件的使用方法，能进行整车DTC故障诊断

4.了解车载终端，能使用远程平台APP控制车辆并查看信息

5.能处理教学中的突发事件

备注：

1.实训车辆（或实验台架）以北汽EV系列车型为主，以其他车系为辅。

2.“常用诊断设备和仪器”主要包括：

汽车专用万用表、电脑诊断仪、示波器等，组织教学时可根据任务的实际需要进行选择。

四、学习任务划分

为便于组织教学，在学习项目下可以设置若干个学习任务，每个学习任务是一个完整的工作任务。

该课程学习项目中的学习任务设计见下表所示。

学习项目及任务列表

学习项目

学习任务

参考学时（64）

整车电气系统结构认知

1.1整车低压电气系统结构识别

2

4

1.2整车高压电气系统结构识别

2

整车上下电安全控制

2.1整车上电高压继电器不吸合故障检修

4

12

2.2蓄电池故障指示灯点亮故障检修

4

2.3仪表报动力电池断开故障检修

4

整车驱动及能量回馈控制

3.1踩加速踏板车辆无反应故障检修

4

12

3.2相电流采样回路故障检修

4

3.3仪表档位信息显示异常故障检修

4

整车充电控制

4.1车辆快充时有电压无电流故障检修

5

10

4.2慢充时仪表无反应故障检修

5

整车CAN通讯故障检修

5.1车载网络总线系统结构认知

4

16

5.2CAN通信线路短路故障检修

4

5.3CAN通信线路断路故障检修

4

5.4CAN通信线路交叉连接故障检修

4

整车状态监控与显示

6.1上电时仪表不点亮故障检修

4

10

6.2BDS与整车无法连接通讯故障检修

4

6.3客户端远程发送指令失败故障检修

2

注：

表中各学习任务的学时只是参考学时，各学校可根据实际情况进行适当调整。

五、考核方式

建立过程考评（任务考评）与期末考评（课程考评）相结合的方法，通过理论与实践相结合，强调过程考评的重要性，重点评价学生的职业能力。

过程考评占60分，期末考评占40分。

具体考核方法见下表。

考核方法

考评方式

过程考评（项目考评）60%

期末考评

（卷面考评）40%

平时成绩

工单成绩

实操成绩

口试

10

20

20

10

40

考评内容

根据学生平时表现考评

根据学生完成的工单情况考评

根据学生实操考试情况考评

根据口试问题情况考评

根据期末笔试情况考评

六、教学媒体资源

教材及数字资源