课时分配表
（1）具备专业相关的人文素养、职业道德和创新意识，弘扬精益求精的工匠精神（2）增强安全操作、团队协作的意识
（3）养成勇于奋斗、乐观向上的精神风貌
教学重难点教学重点：电机及控制系统的组成、电机及控制系统的主流供应商和发展趋势教学难点：识别电机及控制系统的各个组成部件
教学方法任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学设计第1节课：课前任务→考勤（2 min）→新课预热（5 min）→案例导入（8 min）→传授新知（20 min）→课堂讨论（10 min）
第2节课：实践操作（40 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）
教学过程主要教学内容及步骤设计意图
第一节课
课前任务⏹【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工
单——识别电机及控制系统的各组成部件”，并根据任务工单进行组内分
工，同时提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，收集电机及控制中国汽车召回
系统的各组成部件的相关资料，并进行了解
⏹【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材
通过课前的
预热，让学生
了解所学课程
的大概内容，
激发学生的学
习欲望
考勤（2 min）⏹【教师】使用文旌课堂APP进行签到
⏹【学生】按照老师要求签到
培养学生的
组织纪律性，
掌握学生的出
勤情况
新课预热（5 min）
⏹【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等
⏹【学生】聆听、互动
⏹【教师】教师讲一些新能源汽车的概念、分类及发展新能源汽车的必要性
发展可再生能源对于缓解石油供应的紧张问题以及燃烧石油所产生的一系列
环境问题具有重要意义。
一．新能源汽车的概念和分类
1 . 概念：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规
的车用燃料而采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进
技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
2 . 分类：新能源汽车的分类较广，按照能源的来源划分，新能源汽车可以划
分为以下五类。
（1）基于传统石油燃料的节能环保汽车，如先进柴油汽车和混合动力汽车。
通过新课预
热，与学生互
相熟悉，并让
学生对了解这
门课的前景
（2）基于天然气和石油伴生品的燃料汽车。
（3）基于化石燃料化工的替代燃料汽车，如煤制油。
（4）生物燃料汽车，包括燃料乙醇和生物柴油汽车。
（5）燃料电池汽车和纯电动汽车。
二．发展新能源汽车的必要性
能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面临的共同挑战，各国政府以及业界纷纷提出各自发展战略，积极应对，以保持汽车产业的可持续发展，并提高未来的国际竞争力。新能源汽车已成为21世纪汽车工业发展的热点。
（1）能源短缺
世界能源包括石油、天然气、煤炭和核能等。目前全球已探明石油储量为18550443.77万吨，同比增长0.89%，人类开采时间不超过95年。天然气储量为179万亿立方米，可开采65年。煤炭储量为107539亿吨，可开采155年，随着可探明技术的发展，可开采年数在200年以上。
在全世界能源消耗总量中，石油占35%，煤占29%，天然气占23%，水利和核电各占6%。随着时间的推移，能源消费结构会发生变化。我国是一个能源短缺的国家，却是一个能源消费大国，我国在2009年石
油消费对外依存度达到了43%，石油进口造成了我国对石油出口国的依赖，以至于我国在外交、政治、经济上受制于石油输出国。
（2）环境污染
燃油汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体，不但污染环境，还大大地影响了人列的健康。
汽车排放物主要有：碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、臭氧、可吸入颗粒物。其中碳氢化合物中含有苯、甲苯和二甲苯等，可引发人体血癌、贫血、血小板减小、黏膜出血以及头晕、失眠、呕吐等疾病。氮氧化合物对人的呼吸系统有刺激作用，汽车排放中尤其以氮氧化合物的排放居多。一氧化碳浓度较高时，会使人中毒，严重者危及生命。二氧化硫会损害人的呼吸道和肾、肝和心脏。低空中的臭氧对身体各部分都有危害。进入21世纪以后，汽车生产和销售量更是以两位数高速增长，从而加剧了环境的污染。
（3）气候变暖
能源的消耗带来了温室气体排放问题。二氧化碳是全球最重要的温室气体，而它主要来自于化石燃料的燃烧。中国是仅次于美国的第二大二氧化碳排放国，据世界上许多科学家预测，未来50~100年人类将完全进入一个变暖的世界，由于人类的活动，未来100年全球地表温度将上升1.4~5.8℃，到2050年，我国平均气温将上升2.2℃。
发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是应对气候变化、推动绿发展的战略举措。经过多年持续努力，我国新能源汽车产业技术水平显著提升、产业体系日趋完善、市场规模日益壮大。新能源汽车产业蒸蒸日上，其对电机及控制系统检修人才的需求也与日俱增。
⏹【学生】聆听、思考
案例导入（8 min）⏹【教师】讲述“防微杜渐，全国新能源汽车缺陷调查”的案例，然后提出以
下问题：
（1）新能源汽车被召回的原因是什么？
（2）怎样能促进新能源汽车行业的健康可持续发展？
⏹【学生】聆听、思考、举手回答
通过与本任
务相关的案例
引出任务，激
发学生的学习
兴趣，让学生
带着相关背景
去探索新知识
传授新知（20 min）
⏹【教师】通过大家的发言，引入新知，讲解电机及控制系统的组成、电机及
控制系统的主流供应商和发展趋势
新能源汽车的电机及控制系统主要具有以下两个作用：
①驱动车辆前进，即让驱动电机处于电动模式，电机控制器控制驱动电机运
行，并将电能转换成机械能；
②回收制动能量，即让驱动电机处于发电模式，驱动电机将机械能转换成电
能，并通过电机控制器给动力电池充电。
1.1.1 电机及控制系统的组成
电机及控制系统主要由电机总成、电机控制器、高压电气连接系统、高压配
电盒、低压蓄电池等组成。
1．电机总成
电机总成又称动力总成，是指车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系
列零部件。电机总成主要包括驱动电机和变速器。
【知识链接】拓展知识面
【教师】讲述什么是总成
总成是机械领域的常用名词，通常指一系列零件组成的整体，这个整体可以实
现某个特定功能。汽车总成是指由若干零部件、组合件或附件组合装配而成，并具
有独立功能的汽车组成部分，如变速器、转向器、前桥、后桥、车身、车架、驾驶
室等。
【学生】聆听、思考
1）驱动电机
新能源汽车中常用的驱动电机有永磁同步电机、交流异步电机、开关磁阻电
机等。
2）变速器
变速器又称减速器，可以调节驱动电机的转速和转矩。与传统汽车对变速器
的要求相比，新能源汽车对变速器的要求并不高，因此一般混合动力汽车或者纯
电动汽车只需配置较简易的变速器即可。
【知识链接】拓展知识面
【教师】讲述为什么新能源汽车多采用前轮驱动
通过讲解、
图片展示、课
堂互动等教学
方法，让学生
了解电机及控
制系统的组成、
电机及控制系
统的主流供应
商和发展趋势
（1）生产成本较低。从新能源汽车的生产成本来看，前驱的车辆省略掉了一根比较长的传动轴，可以节省一部分费用。
（2）设计简单、节省空间。新能源汽车的机舱里面没有庞大而复杂的发动机、变速器、传动系统等，车辆前部的空间富余较多。因此，采用前轮驱动的设计较简单，同时可以使驱动电机和制动能量回收设备的分布足够紧凑。
（3）历史遗留问题。一些新能源汽车底盘的生产线是根据“油改电”原则，从传统汽车底盘的生产线改造来的，而传统汽车多采用前轮驱动。在底盘布局难以改变的情况下，把与发动机相关的传动装置拿掉，直接装电机总成更为容易，因此新能源汽车也多采用前轮驱动。
【学生】聆听、思考
2．电机控制器
电机控制器可以将动力电池的直流电转换成交流电来为驱动电机供电，并通过改变电流的频率来控制驱动电机的转速，通过改变电流幅值来控制驱动电机的转矩；也可以将驱动电机产生的交流电整流成直流电来为动力电池充电，以实现制动能量的回收。
新能源汽车的电机控制器主要由控制单元、逆变桥驱动单元、逆变桥、电容器、电流传感器、电路接口、冷却水道、壳体等构成。如下图所示为某科技公司生产的电机控制器。
某科技公司生产的电机控制器
【知识链接】拓展知识面
【教师】讲述新能源汽车的控制系统
新能源汽车的控制系统除了包括电机控制器外，还包括整车控制单元（vehicle control unit，简称VCU）、高压自动断开控制器等。各控制器可通过控制器局域网络（controller area network，简称CAN）总线实现实时通信。
【学生】聆听、思考
3．高压电气连接系统
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