《新能源汽車電池及管理系統檢修》課程標準研究

摘要：課程標準包括學習領域的內容標準和規定學生應達到的水平表現標準，決定學生能達到的能力水平、課程內容講授、課程方法、考核評價方法等。該課程是新能源汽車類專業的專業核心課之一，采用案例情景教學法、工作過程導向、任務驅動等多種教學手段，使學生掌握新能源汽車電池及管理系統的知識，并能對新能源汽車電池及管理系統的故障進行診斷分析。據此，從課程性質、目標定位內容、考核方法、實施要求幾個方面完成一份教學指導性文件。

關鍵詞：新能源汽車；電池；管理系統系統；課程標準

中圖分類號：G712 收稿日期：2023-12-25

DOI：1019999/jcnki1004-0226202407035

1 課程性質與定位

1.1 課程性質

《新能源汽車電池及管理系統檢修》課程是新能源汽車技術專業必修的一門專業核心課，先導課程是新能源汽車電工電子技術和新能源汽車概論，在學生具備汽車電路分析和新能源汽車結構認知基本能力的基礎上，開設的一門理實一體化課程，其功能是對接新能源汽車技術專業人才培養目標，面向新能源汽車動力電池故障檢修與制造工作崗位，培養動力電池故障分析與修復能力，并為后續新能源汽車綜合故障診斷課程的學習奠定基礎[1]。

1.2 課程功能定位

表1給出了課程功能定位分析情況。

2 課程目標與內容

2.1 課程總目標

通過本課程的學習，能夠勝任新能源汽車電池及管理系統檢修、制造技術，培養學生的知識與技能、過程方法、價值觀等的綜合能力和職業要求。能夠運用所學知識有計劃、有目的地進行動力電池的零部件更換、維護保養、故障診斷排除等工作[2]。

2.2 課程具體目標

2.2.1 知識目標

a.了解新能源汽車動力電池的發展及分類；掌握動力電池單體基本工作原理；學會動力電池使用方法，掌握其使用環境；掌握電池容量和電池能量的概念；掌握電池充放電特性，初步學會利用特性曲線判斷電池健康狀態；掌握電池充放電倍率特性；了解電池的剩余電荷量評估方法；初步掌握新能源汽車單體電池的生產工藝；掌握電池成組的生產工藝；掌握電池管理系統的基本功能及特點；總結模塊的主要內容。

b.了解新能源汽車動力電池的基本組成；掌握動力電池的基本生產工藝；理解單體電池的相關參數與其性能之間的關系；掌握單體電池性能的影響因素及解決方式。

c.掌握動力電池成組的密封與絕緣結構設計；理解動力電池組的固定及減振結構設計技術； 掌握動力電池組的高壓風險控制相關技術； 認識動力電池組的熱管理功能及設計思路；了解新能源汽車對動力電池組的基本要求及動力電池組的制作流程。

d.了解新能源汽車動力電池管理系統的基本功能及主要架構；掌握動力電池成組的基本手段及電池組特性；理解通用電池管理系統與定制電池管理系統的特性及區別；掌握電池管理系統開發的一般流程。

e.了解電池管理系統的使用方法及信息采集導出手段；認識電池的常見問題，掌握電池信息分析方法；理解電池管理系統檢測及電池維護策略；掌握電池組性能分析及維護手段。

f.了解高壓電的認識與觸電急救方法；掌握安全防護裝備的類型和原理；掌握絕緣檢測工具的原理。掌握動力電池的基本結構及工作原理；能夠描述動力電池管理系統的功能；能夠描述動力電池管理系統的結構組成。

g.能夠描述新能源汽車低壓電源系統與傳統汽車的區別；能夠描述新能源汽車低壓蓄電池的特點；能夠描述新能源汽車低壓蓄電池的特點；能夠描述新能源汽車DC-DC轉換器的功能和原理。

h.能夠了解新能源汽車的充電方式及其特點，同時知道充電接口的類型；能夠知道充電系統的組成結構、工作原理；能夠描述新能源汽車充電操作的注意事項；能夠描述新能源汽車充電樁的作用和類型；能夠描述新能源汽車充電樁目前的狀況，同時完成充電系統常見故障診斷、排除與檢修[3]。

2.2.2 技能目標

a.能充分理解動力電池的種類以及安全使用規范，并應用到實際工作中。

b.能充分掌握動力電池的基本結構；能理解動力電池生產的各個工藝環節；能根據動力電池相關參數分析電池或電池組的基本特性。

c.能根據新能源汽車動力需求提出動力電池的需求；能根據電池組設計及生產流程，指導動力電池成組工作；能充分認識新能源汽車電池組安全關鍵點并且正確地使用動力電池。

d.能根據電池管理系統的組成，實現電池管理系統架構分析；能根據新能源汽車的實際情況，滿足電池管理系統的設計要求；能掌握電池管理系統開發總體的流程及各個環節的具體內容。

e.能根據電池管理系統基本說明，實現電池管理系統的安裝；能掌握電池問題的基本分析能力；能掌握電池組性能分析及電池組不同老化程度的維護方法[4]。

f.掌握觸電急救的操作；掌握安全防護裝備正確操作，利用工具對高壓設備作業；掌握絕緣檢測工具的操作。學會動力電池組裝和分解的方法；學會動力電池基本性能檢測方法。利用電池管理系統的控制邏輯，學會動力電池管理系統檢修的方法。

g.能夠進行新能源汽車低壓蓄電池的認識和更換；能夠進行新能源汽車DC-DC轉換器的認識和更換；能夠進行新能源汽車低壓蓄電池的認識和更換；能夠進行新能源汽車DC-DC轉換器的認識和更換。

h.能夠進行充電操作；能夠更換車載充電器；能夠進行充電接口的測量；能夠進行充電時母線電流的測量；能夠進行充電樁操作。

2.2.3 素質目標

學生應有較強的集體榮譽感、愛崗敬業誠實守信精神和團隊合作意識；在崗位工作過程中，與小組其他成員合作、交流并進行學習任務分工；有較強的安全意識和環保理念；養成服從管理，規范作業的良好工作習慣；培養安全操作和安全工作的習慣；能夠制訂工作計劃，獨立完成工作學習任務。

2.3 課程教學內容

課程教學內容如表1所示，按項目完成課程，同時說明該內容的重點難點考核點。

3 課程考核

3.1 考核內容

主要考核學生對新能源汽車動力電池特性及關鍵技術、新能源汽車單體動力電池生產工藝、新能源汽車動力電池成組技術、動力電池管理技術及開發流程、 動力電池管理及維護方法、新能源汽車動力電池及充電系統的檢修、新能源動力電池更換與檢測、新能源汽車動力電池充電系統的調試與檢修各系統的結構、工作原理、故障診斷等知識掌握程度。

3.2 考核方法

本課程期末考試為統一閉卷考試，考核時間90 min。課程考核采用過程性考核和終結性考核相結合的方式，各占50%。過程性考核中包括但不限于考勤、作業、平時測驗、回答問題、任務工單（30%）等，終結性考核指期末統一考試。

4 實施要求

4.1 授課教師基本要求

獲得高校教師資格證（專任教師）；原則上應有新能源汽車企業工作實踐經驗；具有較強的教學組織、管理及協調能力；熟悉相應國家標準和工藝規范；本課程師資由專兼職教師共同組成，從事該課程教學的教師應具備雙師素質，最好在企業從事該類工作經歷或長期在汽車企業從事汽車檢修，積累了豐富經驗的工程師或能工巧匠。

4.2 教學方法和策略

a.教學方法。本課程采用理實一體化的教學模式完成，根據教學內容特征，采用項目化教學、案例教學、情景教學多種教學方法。做到教學一體，將理論講授融合到實踐操作中去，讓理論與實踐深度融合，使內容通俗易懂，便于理解、便于記憶，訓練了學生對理論實踐知識的綜合運用能力。

b.教學策略。采用信息化教學平臺實現混合式教學，采用大量圖片、動畫、視頻、實車維修案例輔助教學，同時引進行業、企業專家參與教學。

參考文獻：

[1]李亞莉新能源汽車動力電池及管理系統檢修[M]上海：復旦大學出版社，2021

[2]薛成文新能源汽車動力電池檢修[M]北京：北京理工大學出版社，2021

[3]賀林，石琴動力電池[M]北京：機械工業出版社，2022

[4]蔣鳴雷新能源汽車動力電池結構與檢修[M]北京：機械工業出版社，2023

作者簡介：

王海文，男，1980年生，講師，研究方向為汽車檢修。

基金項目：柳州鐵道職業技術學院教學創新團隊立項項目（柳鐵校發[2022]15號）（2021-JXCX007）