任务1 驱动电机与控制器冷却系统认知
驱动电机冷却系统
中的电动机比一般工业用的电动机性能更高，基本要求如下。 1.电动机的运行特性要满足电动汽车的要求，在恒转矩区，要求低速运行时具有大
转矩，以满足电动汽车起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高的速度 ，以满足电动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求。
2.电动机应具有瞬时功率大、带负载起动性能好、过载能力强、加速性能好、使用 寿命长的特点。
驱动电机系统概述
三、驱动电机的额定指标 驱动电动机的额定指标是指根据国家标准及电动机的设计、试验数据而确定的额
定运行数据，是电动机运行的基本依据。电动机的额定指标主要包括以下各项。 1.额定功率。额定功率是指额定运行情况下轴端输出的机械功率（W或kW）。 2.额定电压。额定电压是指外加于线端的电源线电压（V）。 3.额定电流。额定电流是指电动机额定运行（额定电压、额定输出功率）情况下电
二、驱动电机的分类 3.永磁同步电动机 永磁同步电动机的定子与交流异步电动机类似，通入交流电产生旋转磁场，但
转子用永磁体取代电枢绕组，电动机转速与旋转磁场转速同步。
驱动电机系统概述
二、驱动电机的分类 4.开关磁阻电动机
开关磁阻电动机定子和转子都是凸电极结构，只有定子上有绕组，转子无绕组 。通过向定子各相绕组按一定次序通入电流，在电机内部产生磁场，此时转子受 电磁转矩，并沿着与通电次序相反的方向转动。
1.驱动电动机的转速、转矩变化范围大；
发动机
电动机
就业变速箱
2.驱动电动机所处的使用环境恶劣；
3.车载的能量有限。
冷却外壳
离合器部分
驱动电机系统概述
二、驱动电机的分类 按照结构和工作原理不同，目前的驱动电动机有直流电动机、交流异步电动
机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机等几种。 1.直流电动机 直流电动机通过定子绕组产生磁场，向转子绕组通入直流电，并用换向装置对
任务1 动力电池冷却系统认知
图4-1-2 水冷式动力电池冷却系统
任务1 动力电池冷却系统认知
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水冷动力电池冷却系统优点是：电池平均能量 效率高；电池模块结构紧凑；冷却效果优异；能 集成电池加热组件，解决了在环境温度很低的情 况下，加热电池的问题。
缺点是：系统复杂，多了很多部件，如水泵、 阀、低温水箱，成本增加。
以下介绍冷却系统关键部件电动水泵和电子风 扇。
任务1 动力电池冷却系统认知
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引导问题1 :
动力电池会像手机电池一样发热吗？
1. 动力电池的发热原因 动力电池作为电动汽车的动力能源，其充电、做功的发热一直阻碍着电动汽车的发展。动力电池 的性能与电池温度密切相关。40 ～ 50℃以上的高温会明显加速电池的衰老，更高的温度( 如120 ～ 150℃以上)则会引发电池热失控。 以下以镍氢电池为例，介绍电池发热的原因。 镍氢电池电化学反应原理决定了镍氢电池在充放、电过程中的生热。生热因素主要有4个：电池化 学反应生热、电池极化生热、过充电副反应生热以及内阻焦耳热。
任务1 动力电池冷却系统认知
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如果把电池内部所有的物质如活性物质、正极和负极、隔板等假定为一个具有相同特性的整体， 电池内部的热传导性非常好，使电池内部单元等温。但由于电池壳体基本不产生热量, 因而其温度与电 池内部的温度非常接近。由表4-1-1可以看出，电池经过变电流充放工况后，电池的最高温度和最低温 度与电池平均温度之差在4.2 ℃左右, 电池的最高温度在35.5℃ 左右。
表4-1-1 放电前后电池箱电池温度对照
任务1 动力电池冷却系统认知
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2.动力电池冷却系统的作用 动力电池组的工作状态包括: （1）电池组在充放电时会释放一定的热量， 故需要对电池组进行冷却。 （2）在低温环境下，需要对电池组进行加热 处理，以提高运行效率。 动力电池组采用冷却系统的作用是： 通过对动力电池组冷却或加热，保持动力电 池组较佳的工作温度，以改善其运行效率并提高 电池组的寿命。图4-1-1是动力电池组的热管理系 统示意图，热管理系统可以根据需要对电池组进 行冷却或加热。
新能源汽车驱动电机系统检测与维修习题册参考答案
新能源汽车驱动电机系统检测与维修习题册参考答案绪论一、填空题1．整车电控系统2．驱动电机系统3．驱动电机控制器4．动力蓄电池5. 动力蓄电池6．电池管理系统（BMS）7.驱动电机控制器二、选择题1．C 2.A 3. B 4. B 5. D三、判断题1.√2.√3.×4.√5.×6.×四、简答题1.答：新能源汽车，尤其是电动汽车的核心部分是“三电”系统——驱动电机系统、动力电池系统和整车电控系统。
电动电机系统作为电动汽车三大系统之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和舒适性。
动力电池作为电动汽车的能量源，是电动汽车的核心部件之一。
动力电池的性能直接影响电动汽车的行驶里程。
整车电控系统的作用是对整车的所有动作进行检测和指挥，类似于人类的大脑。
2. 答：（1）电机驱动系统永磁化由于永磁电机具有效率高、比功率较大、功率因数高、可靠性高和便于维护的优点，采用矢量控制的变频调速系统，可使永磁电动机具有宽广的调速范围。
因此，电机的永磁化成为电机驱动技术的重要发展方向之一。
（2）电机驱动系统数字化数字化包括驱动控制的数字化、驱动到数控系统接口的数字化和测量单元数字化。
未来电机驱动技术发展必然趋势同时表现为数字化，随着计算机技术发展，高速、高集成度、低成本的微机专用芯片等问世及商品化，全数字控制系统将成为可能。
（3）电机驱动系统集成化、轻量化电机驱动技术集成化既能解决不同工艺电路间组合和高电压隔离等问题，又能够有效减小电机驱动系统体积和重量，但由于仍存在一些较高难度技术问题，未来驱动电机系统集成化需要解决很多难题，且需进一步降低成本，提高系统可靠性。
模块一驱动电机系统的认知课题一驱动电机的认知一、填空题1.绕组励磁式、永磁式、单相、三相2.直流、交流异步、同步、开关磁阻、轮毂3.电刷、有刷、无刷4.笼型感应电机、绕线转子感应电机5.高速、低速、恒速、调速6.直流电机、交流感应电机、永磁电机7.轮毂电机8.交流、电磁感应9.转子、定子10.定转子、转子位置传感器二、选择题1.C2.D3.D4.B5.C6.C7.D8.B9.A 10.D三、判断题1. ×2.√3.×4.√5.×6.√四、简答题：1.答：永磁同步电机是在转子中加入永磁体来强化转子性能，并与定子在转速同步旋转的形态下形成电流。
《新能源汽车动力电池与驱动电机》课程标准
《新能源汽车动力电池与驱动电机》课程标准适用专业：新能源汽车技术方向编制单位：汽车工程系编制日期：2019年8月10日汽车工程系（部）制一、课程性质与设计思路1.课程性质与作用该课程是新能源汽车技术专业的专业核心课。
《新能源汽车动力电池与驱动电机》前述课程为《汽车电工电子学》、《新能源汽车概论》、《纯电动汽车结构》，后续课程有《新能源汽车驱动电机与控制系统》、《新能源汽车故障检测与维修》等专业课程，承前启后，地位十分重要。
在引导学生学习新能源汽车相关知识、培养学生学习积极性及学习兴趣等方面起着十分重要的作用。
通过本课程要使学生掌握动力电池及电池管理系统、驱动电机及电机控制器的基本工作原理、常见故障诊断方法等方面知识，使学生了解动力电池和驱动电机系统的种类及特点，最终获得检修电动汽车动力电池和驱动电机及控制系统检修的能力。
培养学生新能源汽车核心知识的同时，传授他们新能源汽车的工作原理与技术，让学生能够适应4S店新能源汽车的维护与保养工作，并且培养学生能够具有新能源汽车行业管理能力，能够具有较好的人际交往能力和团队精神；并具有良好语言表达能力和责任意识。
2.课程设计思路本课程是采用以学生为中心、分组讨论与实训的教学模式，将理论知识融入学生操作训练过程中，使学生会新能源汽车动力电池的拆装、检测与更换；动力电池管理系统的工作原理与检测；新能源汽车驱动电机总成的拆卸与安装；驱动电机管理系统的工作原理与检测。
充分体现课程的职业性、实践性和开放性。
将对应的技能训练分为以下几个环节：（一）布置课堂任务。
（二）学生分组讨论提出实施方案。
（三）教师对方案进行检查和补充。
（四）小组确定方案进行分工协作。
（五）小组完成任务，提交实训报告。
（六）老师进行补充和对完成情况进行说明指导。
（七）单独进行实训项目考试。
二、课程目标（一）知识教学目标1.掌握动力电池的工作原理与结构认知；2.熟悉动力电池管理系统的检测；3.掌握驱动电机总成的拆卸与安装；4.掌握驱动电机的工作原理和性能检测；5.熟悉驱动电机管理系统的检测；6.了解典型动力驱动单元的结构与工作原理。
新能源汽车电机与驱动系统教案系列项目四 驱动电机管理系统 任务1
— 1 —项目四驱动电机管理系统任务一驱动电机管理系统认知教案上课时间： 年 月 日— 2 —导课:一辆电动汽车无法运行，你的主管诊断结果为逆变器异常，让你协助他为一位电动汽车汽车服务人员，你知道逆变器属于哪个系统，具备哪些功能吗？理论教学内容：1.驱动电机管理统的主要部件驱动电机系统是电动汽车核心系统之一，是车辆行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
以下介绍驱动电机管理系统的主要部件结构和检测技术。
1)驱动电机管理模块v驱动电机管理模块（控制器），通常简称MCU ，主要用于管理和控制驱动电机的运转速度、方向以及将驱动电机作为逆变电机发电。
MCU 的功能类似于传统汽车的发动机控制模块。
目前使用在纯电动汽车上的驱动电机管理模块主要有两种类型，一种是仅用于控制驱动电机的，即MCU ；另一种是更具有集成控制功能的驱动电机管理模块，即MCU 与DC/DC 转换器功能，这类的驱动电机管理模块也被称为PCU （图4-1-1）。
DC/DC 转换器是直流-直流的电压变换器，用于将动力电池或逆变器产生的电能转换成12V 低压电能，用于给12V 蓄电池充电和车身电气设备供电。
将MCU 与DC/DC 转换器集成化是目前纯电动汽车与混合动力汽车驱动电机管理模块要发展的一个趋势，集成度更高的系统即节省了成本，也利于系统之间信息的共享与车辆部件位置的布置设计。
2）逆变器— 3 —为了提高电机驱动系统的效率，HEV 主要采用交流电机驱动。
为了驱动交流电机，从直流获得交流电力的电力转换装置就被称为逆变器。
（1)构成。
图4-1-2所示的是丰田普锐斯内置了逆变器之后的车载用动力控制单元（Poner Contol Unit ）的构成，图4-1-3所示为主回路构成。
动力控制单元（PCU ）由内置了动力装置元器件的IPM 、MWGECU(Moor/ Cenerator Elcetric Control Unit)、电容器、电抗器、冷却系统、电流传感器等构成。
任务1 驱动电机控制器认知
图2-1-1 驱动电机管理模块 广州合赢教学设备有限公司
任务1 驱动电机控制器认知
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DC-DC转换器是直流-直流的电压变换器，用于将动力电池或逆变器产生的电能转换成12V低压电 能，用于给12V蓄电池充电和车身电器设备供电。
将MCU与DC-DC转换器集成化是目前纯电动汽车与混合动力汽车驱动电机管理模块发展的一个趋 势，集成度更高的系统即节省了成本，也利于系统之间信息的共享与车辆部件位置的布置设计。
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任务1 驱动电机控制器认知
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控制策略采用了经典的电机控制理论并注入了先进的控 制算法，驱动永磁同步电机以最佳方式协调工作，核心 ECU——驱动电机控制器上层软件所依赖的下层硬件电路包 括控制电路板和驱动电路板两块电路板。它们的分工有所不 同:控制板又分为模拟通道采样单元、模数转换单元、DSP处 理单元、旋变解码单元、CAN通讯单元、档位处理单元。驱 动板的包括信号隔离单元、保护信号选择单元、电源单元。 控制板对采样的数据进行处理，计算出所需占空比，产生 PWM (正弦脉宽调制)；通过驱动板传递给IGBT，供驱动电 机工作。
图2-1-2 E6电机控制器 广州合赢教学设备有限公司
任务1 驱动电机控制器认知
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驱动电机控制器类型为电压型逆变器，利用IGBT（绝 缘栅双极型晶体管）将直流电转换为交流电，额定电压为 318V，主要功能是控制电动机和发电机等根据不同工况控 制电机的正反转、功率、扭矩、转速等。即控制电机的前 进、倒退、维持电动车的正常运转，关键零部件为IGBT， IGBT实际为大电容，目的是为了控制电流的工作，保证能 够输出合适的电流参数。驱动电机控制器总成包含上中下 三层，上下层为电动机控制单元，中层为水道冷却单元， 总成还包括信号接插件(包含12V电源/CAN线/档位油门刹 车/旋变/电机过温信号线/预充满信号线等等)，2根动力电 池正负极接插件，3根电机三相线接插件和2个水套接头及 其它周边附件。如图2-1-3所示。
新能源汽车电机与驱动系统教案系列项目三 任务1 驱动电机认知
— 1 —项目三驱动电机 任务一驱动电机认知教案上课时间： 年 月 日— 2 —导课:一辆电动汽车无法高速行驶，你的主管初步诊断结果为驱动电机故障，让你对电机进行检查，你能完成这个任务吗?理论教学内容：1. 驱动电机的功能和特点电机，也称“驱动电机”，是一种将电能转化成机械能，并可以再使机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。
驱动电机对于新能源汽车来说就像人的心脏一样重要，它负责给整车提供驱动的力，是新能源汽车驱动系统的核心部件之一，如图3-1-1所示。
图3-1-1新能源汽车主要部件驱动纯电动汽车和混合动力汽车的电机需要在各个转速下均能够产生转矩。
图3-1-2表示的是汽车驱动用电机的转速与转矩之间的关系，这种曲线被称为转速转矩曲线。
汽车用驱动电机在中速以下时要求恒定功率输出，转矩与速度组合决定电机的运转情况，根据坡道起步、急加速、行驶区域、高速巡航等不同的行驶状态，会发生很大的变化。
— 3 —图3-1-2汽车驱动电机转速与转矩要求新能源汽车采用的驱动电机有以下特点。
1）体积小、功率密度大由于新能源汽车的整车空间有限，因此第一要求驱动电机的结构紧凑、尺寸要小。
这就意味着电机系统（驱动电机+电机控制器）的尺寸将受到很大的限制，电机设计厂家必须想尽办法缩小驱动电机的体积，即提高电机的功率密度和转矩密度。
尤其是民用的乘用车，对电机的体积限制要求很高，因此业内一般选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机解决方案的。
2）效率高、高效区广、质量轻新能源汽车驱动电机的第二个特点就是效率要高、高效区要广、质量要轻。
续航里程一直是新能源汽车的短板，而提升续航里程的方法就是提升驱动电机的效率，保证每千瓦·时电都能发挥最大的用处。
驱动电机的高效工况区要够广，保证汽车在大部分工况下的都是处于高效状态下。
减轻电机质量，也能间接降低整车的功耗，实现续航里程提升，如图3-1-3所示。
— 4 —图3-13提升续航里程的方法3）安全性与舒适度基于汽车用户的体验，新能源汽车驱动电机还需关注电机自身的安全性和舒适度。
《新能源汽车电机及控制系统检修》教案 第1课 电机及控制系统概述(一)
《新能源汽车电机及控制系统检修（第2 版）》教案课时分配表（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。
新能源汽车电机与驱动系统教案系列项目三任务1驱动电机认知
项目三驱动电机任务一驱动电机认知教案上课时间：年一月—日导课：一辆电动汽车无法高速行驶，你的主管初步诊断结果为驱动电机故障，让你对电机进行检查，你能完成这个任务吗？理论教学内容：1.驱动电机的功能和特点电机，也称“驱动电机”，是一种将电能转化成机械能，并可以再使机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。
驱动电机对于新能源汽车来说就像人的心脏一样重要，它负责给整车提供驱动的力，是新能源汽车驱动系统的核心部件之一，如图3-1-1所示。
图3-1-1新能源汽车主要部件驱动纯电动汽车和混合动力汽车的电机需要在各个转速下均能够产生转矩。
图3-1-2表示的是汽车驱动用电机的转速与转矩之间的关系，这种曲线被称为转速转矩曲线。
汽车用驱动电机在中速以下时要求恒定功率输出，转矩与速度组合决定电机的运转情况，根据坡道起步、急加速、行驶区域、高速巡航等不同的行驶状态，会发生很大的变化。
图3-1-2汽车驱动电机转速与转矩要求新能源汽车采用的驱动电机有以下特点。
1）体积小、功率密度大由于新能源汽车的整车空间有限，因此第一要求驱动电机的结构紧凑、尺寸要小。
这就意味着电机系统（驱动电机+电机控制器）的尺寸将受到很大的限制，电机设计厂家必须想尽办法缩小驱动电机的体积，即提高电机的功率密度和转矩密度。
尤其是民用的乘用车，对电机的体积限制要求很高，因此业内一般选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机解决方案的。
2）效率高、高效区广、质量轻新能源汽车驱动电机的第二个特点就是效率要高、高效区要广、质量要轻。
续航里程一直是新能源汽车的短板，而提升续航里程的方法就是提升驱动电机的效率，保证每千瓦♦时电都能发挥最大的用处。
驱动电机的高效工况区要够广，保证汽车在大部分工况下的都是处于高效状态下。
减轻电机质量，也能间接降低整车的功耗，实现续航里程提升，如图3-1-3所示。
图3-13提升续航里程的方法3）安全性与舒适度基于汽车用户的体验，新能源汽车驱动电机还需关注电机自身的安全性和舒适度。
新能源汽车驱动电机及控制系统---课程标准(1)
《电动车驱动电机及控制系统》课程标准一、课程性质与任务《电动车驱动电机及控制系统》是新能源汽车技术三年制高职专业设置的一门专业核心课程，是学生具备了《汽车电工电子》、《新能源汽车概论》、《新能源汽车构造与拆装》等专业知识后开设的课程。
该课程是学生掌握新能源汽车技术的重要理实一体化教学环节，开设一学期，教学时数为60学时，3.5学分。
电动车驱动电机及控制系统检修通过各教学项目的实施，使学生了解动力机的基本结构、原理机分类，掌握新能源汽车驱动系统的组成以及各高压部件的作用，掌握电机及控制系统的故障分析并对其进行检修，学会使用各种检测工具、仪器和设备，培养学生在“电动车驱动电机及控制系统”领域内的核心职业能力，并通过情境和岗位的模拟，使学生具有良好的职业意识和职业素养，增强学生适应职业变化的能力，培养精益求精的“工匠精神”。
二、课程教学目标通过以工作任务导向，以学习任务为载体，通过对本课程的学习，使高等职业学院的新能源汽车技术的学生掌握掌握新能源汽车电机的驱动工作原理和故障检测；具备使用各种维修工具和选择合适的专业工具独立进行新能源汽车电机驱动系统故障维修的能力。
为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。
1.知识目标：1）掌握直流电动机的基本结构和工作原理；2）掌握三相异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机的基本结构和工作原理；3）掌握新能源汽车驱动系统的组成以及各高压部件的作用；4）了解电动车驱动电机系统有关国家标准；5）了解掌握混合动力汽车和纯电动汽车能量传递路线；6）掌握电动车电机及驱动系统的检测工具及使用方法。
2.能力目标：1）能够查阅维修手册或相关资料，收集电动车电机及驱动系统所必需的专业技术信息，例如作业规范、维修手册等；2）能够正确的使用新能源汽车相关生产和服务所需工具、设备；3）能够独立完成对电动车电机及驱动系统相关结构、布局的认识并能完成各部件的拆装、检测与调试。
4）能够独立使用专业的诊断设备进行电动车电机及驱动系统常见综合故障的诊断；5）能够正确记录、分析检测结果并判断故障具体部件，制定维修作业计划并填写工作任务单或表格；6）能够按照规范和技术规定进行操作，保证检修质量；7）能够独立完成电动车电机及驱动系统的日常保养与维修；3.素质目标：1）能在检修工作中培养良好的操作习惯、安全生产和环保意识；2）具有良好的团队协作精神和组织协调能力，能与他人合作检修工作任务；3）具有独立学习、获取新知识、分析和处理信息的能力，能按时高效完成检修工作任务；4）具有不断积累维修经验，从个案中寻找共性的能力，能独立分析和解决检修工作中遇到的技术问题；5）具有较强的口头与书面表达能力，能与他人进行电动车电机及驱动系统检修技术交流；6）具有良好的心理素质和克服困难的能力，能处理电动车电机及驱动系统检修工作中遇到的常见问题。
新能源汽车驱动电机与控制技术课程标准
《新能源汽车驱动电机与控制技术》课程标准一、课程信息：二、课程性质和功能定位1、课程的性质本课程是高职高专院校新能源汽车技术专业的一门专业核心课。
通过本课程要使学生掌握驱动电机及电机控制器的基本工作原理、常见故障诊断方法等方面知识，使学生了解驱动电机系统的种类及特点，最终获得检修电动汽车驱动电机及控制系统检修的能力。
2、课程的功能定位本课程以为新能源汽车产业培养生产、服务第一线的应用型技能人才为立足点，面向新能源汽车技术相关企业培养全面发展的高素质、高技能人才。
通过该课程的学习，让学生掌握驱动电机的结构与工作原理、驱动电机控制器的工作原理等，熟悉国家现行的有关管理法规和政策，有一定的理论深度，培养学生综合素质能力，成为具有实用性、竞争性、开拓性的应用型人才，为今后从事新能源汽车实践、新能源汽车技术服务等方面的工作打下坚实的基础。
三、课程目标与内容1、课程总目标本课程要求学生掌握驱动电机及电机控制器的基本工作原理、常见故障诊断方法等方面知识，使学生了解驱动电机系统的种类及特点，最终获得检修电动汽车驱动电机及控制系统检修的能力。
2、课程具体目标(一) 知识教学目标1.了解电机及电机控制器的结构组成；2.了解电机及电机控制器的基本工作原理；3.掌握电机及控制器常见故障；4.掌握电机及控制器故障检测方法；5.掌握基本工具设备和仪器设备的规范使用；6.掌握旋转变压器的基本作用及检测；7.掌握高压元器件的绝缘测试；8.了解电机相关性能测试。
（二）能力培养目标1.能正确使用测量工具对车辆进行检查；2.能运用摇表对电动汽车高压部分进行绝缘检查；3.能对驱动电机系统的故障进行分析；4.能就车更换驱动电机；5.能正确使用CAN卡对知豆H1车型读取报文；6.能看懂报文格式；7.能对照报文找出故障范围；8.能发现电路检测维护过程中的安全隐患；9.能正确使用常规的仪器,仪表工具；10.能识读汽车电路系统中常用英语词汇；34567四、教学资源1、教学团队（1）课程负责人熟悉新能源汽车技术和高职教育规律、实践经验丰富、教学效果好、在行业有一定影响、具有高级职称的“双师”教师。
新能源汽车驱动电机及控制系统检修 项目4 电动汽车电机及控制器冷却系统
三、电动水泵的结构和工作原理
电动水泵结构
电动水泵主要由电机壳体、碳刷 架、碳刷、转子、永久磁铁、水泵 底盖、叶轮、外壳组成。
三、电动水泵的结构和工作原理
电动水泵安装位置 电动冷却液泵利用驱动电机上的支架固定，其安装于驱动电机前方。
三、电动水泵的结构和工作原理
电动水泵工作原理
电动水泵的功能主要
是对冷却液进行加压，保证 其在冷却系统中能够不间断 的循环流动。
四、冷却液温度传感器的结构和工作原理
冷却液温度传感器工作原理
冷却液温度传感器为负温 度系数电阻计，即随着温度的 升高，其电阻值下降。冷却液 温度传感器的工作原理是主控 器通过传感器电阻的变化后测 量其电压值，并推算出冷却液 温度。
四、冷却液温度传感器的结构和工作原理
二、电机及控制器冷却系统主要类型
知识点
正确使用冷却液，可起到防腐蚀、 冷却防水垢和防冻结等作用，能够使 冷却系统始终处于最佳的工作状态。 冷却系统的日常检查包括冷却液液面 的检查和冷却液添加。驾驶员可以根 据冷却液液位的检查判断冷却系统是 否存在泄漏等故障，为行车安全作为 保障。
三、电机及控制器冷却系统结构组成
纯电动汽车冷却系统主要有散热 器、副水箱、水泵、高压电控总 成、电机组成。
三、电机及控制器冷却系统结构组成
（2）冷却液液流的控制 荣威E50冷却系统冷却液在管 路中的循环路径如下图所示。
02 电机及控制器冷却系统工 作原理
电机及控制器冷却பைடு நூலகம்统工作原理
为了节约车辆空间，缩小电机的体 积，降低电机的重量，提高电机的效 率一般采用水冷的方式。而对于车载
二、电机及控制器冷却系统主要类型
类型
自然散热、风冷散热、液体循环散热
任务1 驱动电机与控制器冷却系统认知
任务1 驱动电机与控制器冷却系统认知
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引导问题1 : 驱动电机与控制器的为什么需要冷却？
除了动力电池工作过程中会产生大量的热量外，纯电动汽车的关键零部件电机、电机控制器及车 载充电器的效率不能达到100%，在能量转化过程中产生大量的热量，这些产生的热量如果不能够及时 的散发出去，将导致车辆限扭运行甚至导致零件的损坏。
图3-1-7混合动力汽车冷却系统HEV模式 广州合赢教学设备有限公司
任务1 驱动电机与控制器冷却系统认知
任务实施
1. 实施要求 本操作任务主要完成对纯电动汽车的驱动电机与控制器冷却系统采用的冷却水泵更换，包含以下 内容： （1）冷却水泵拆卸 （2）冷却水泵安装 2. 实施准备 （1）防护装备：防护用品一套（工作服、绝缘劳保鞋、护目镜、绝缘头盔、绝缘手套）。 （2）车辆、台架、总成：北汽新能源EV160或其他纯电动车辆一辆。 （3）专用工具、设备：拆装专用工具。 （4）手工工具：新能源汽车维修组合工具。 （5）辅助材料： 高压电维修警示牌和设备、绝缘地胶、二氧化碳类型灭火器、清洁剂。
PCE冷却水泵优点如下： 1）通过提高效率，可控制的速度和减小重量降低了碳排放。 2）降低噪音水平。 3）覆盖广泛的液压范围。 4）具备不同失效反馈的自诊断功能。
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引导问题1 : 驱动电机与控制器的为什么需要冷却？
除了动力电池工作过程中会产生大量的热量外，纯电动汽车的关键零部件电机、电机控制器及车 载充电器的效率不能达到100%，在能量转化过程中产生大量的热量，这些产生的热量如果不能够及时 的散发出去，将导致车辆限扭运行甚至导致零件的损坏。
PCE冷却水泵优点如下： 1）通过提高效率，可控制的速度和减小重量降低了碳排放。 2）降低噪音水平。 3）覆盖广泛的液压范围。 4）具备不同失效反馈的自诊断功能。
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5）高功率密度。 6）高耐久性。 7）技术领先：PCE 冷却水泵是离心式水泵。泵体内的定子和电子元件与转子相分离。通电时，电 子元件通过定子绕组产生可变的磁场，驱动转子（叶轮），从而实现液体流动。两个密封环保护电机 防止潮湿。电子系统由压铸盖冷却。可根据客户要求调节水泵电子信号和流量。 PCE 主要用于零部件 冷却。 2．混合动力汽车驱动电机与控制器冷却系统结构组成 混合动力汽车冷却系统由发动机冷却系统和电机冷却系统两部分组成，如图3-1-6和3-1-7所示。 发动机冷却系统与传统涡轮增压车型冷却系统一样，系统水温一般在90℃-100℃之间，允许最高温 度为110℃。
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如图3-1-1所示，纯电动汽车冷却系统的功能是将电机、电机控制器及车载充电器产生的热量及时 散发出去，保证其在要求的温度范围内稳定高效的工作。
图3-1-1 驱动电机与控制器冷却系统
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引导问题2: 驱动电机与控制器的冷却系统有哪些类型？
驱动电机主要冷却方式有自然冷却、风冷和水 冷。
1.自然冷却 自然冷却依靠电机铁芯自身的热传递，散去电 机产生的热量，热量通过封闭的机壳表面传递给周 围介质，其散热面积为机壳的表面，为增加散热面 积，机壳表面可加冷却筋。如图3-1-2是自然冷却 电机的机壳。
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引导问题3 : 水冷式驱动电机与控制器的冷却系统由哪些结构组成的？
以下介绍目前最常用的水冷式驱动电机与控制器冷却系统的结构组成。 1. 纯电动汽车驱动电机与控制器冷却系统结构组成 纯电动汽车驱动电机与控制器的冷却系统主要依靠冷却水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动， 通过在散热器的热交换等物理过程，冷却液带走电机与控制器产生的热量。为使散热器热量散发更充 分，通常还在散热器后方设置风扇。
新能源汽车驱动电课时：4学时
教学目标
知识目标 1. 能够描述驱动电机与控制器冷却系统的功能； 2. 能够描述驱动电机与控制器冷却系统的类型； 3. 能够描述驱动电机与控制器冷却系统的结构组成。
技能目标 1. 能够进行驱动电机与控制器冷却系统冷却水泵的拆卸与安装。
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采用风冷系统的驱动单元总成外形如图3-1-3所示。
图3-1-3 风冷驱动单元总成（含驱动桥）
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3.水冷 水冷是将水（冷却液）通过管道和通路引入定子或转子空心导体内部，通过循环水不断的流动， 带走电机转子和定子产生的热量，达到对电机的冷却功能。 水冷的冷却效果比风冷更显著，无热量散发到环境中。但是，需要良好的机械密封装置，水循环 系统结构复杂，存在渗漏隐患，如果发生水渗漏，会造成电机绝缘破坏，可能烧毁电机；水质需要处 理，其电导率、硬度和PH值都有一定的要求。 水冷适用于功率较大的纯电动汽车。
图3-1-2自然冷却的电机机壳
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自然冷却具有结构简单，不需要辅助设施就能实现，但自然冷却效率差，仅适用于转速低，负载 转矩小，电机发热量较小的小型电动机。
2.风冷 风冷是电机自带同轴风扇来形成内风路循环或外风路循环，通过风扇产生足够的风量，带走电机 所产生的热量。介质为电机周围的空气，空气直接送入电机内，吸收热量后向周围环境排出。 风冷结构相对简单，电机冷却成本较低，适用于与成本较低且功率较小的纯电动汽车。但受环境 因素的制约，在恶劣的工业环境中，例如高温、粉尘、污垢和恶劣的天气下无法使用风冷。风冷适用 于常用于一般清洁、无腐蚀、无爆炸环境下的电机。
素养目标 （1）能够制订工作计划，独立完成工作学习任务。 （2）能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工，具备团队 合作和安全操作的意识。 （3）养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。 （4）培养安全工作的习惯。
一、任务导入 二、获取信息 三、任务实施 四、任务考核
学习目录
任务导入
1. 驱动电机与控制器冷却系统的功能 电动汽车在驱动与回收能量的工作过程中，驱动电机定子铁芯、定子绕组在运动过程中都会产生 损耗，这些损耗以热量的形式向外发散，需要有效的冷却介质及冷却方式来带走热量，保证电机在一 个稳定的冷热循环平衡的通风系统中安全可靠运行。电机冷却系统设计的好坏将直接影响电机的安全 运行和使用寿命。特别说明的是，对于采用永磁同步电机的驱动单元，由于车辆在大负荷低速运行时 ，极容易使电机产生高温。在高温状态下很容易导致永磁转子产生磁退现象，因此需要借助冷却系统 对电机的温度进行控制。
水冷系统结构组成如图3-1-4所示。
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图3-1-4 典型水冷式冷却系统结构示意图
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驱动电机与控制器冷却系统的冷却水泵 一般都采用电动冷却水泵，整车控制器监控 到电机/电机控制器温度过高时会自动打开 冷却水泵。
如图3-1-5是新能源汽车上采用的PCE 无刷冷却水泵。PCE冷却水泵采用无刷电机 技术，可实现三个功率范围（40/60/70W） ，以满足不同的冷却回路的要求。
图3-1-5 PCE 冷却水泵
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PCE 采用了无刷技术并且优化了内部液压部分的设计，效率提高了39%。由于设计紧凑，重量减 轻（最大620 克），CO2 的排放显著降低。噪音方面，优于客户标准要求，PCE可用于混合动力或者 电动车的应用。通过PWM 或LIN 的接口来实现速度控制和诊断功能。PCE 带有内部诊断功能，不同 的失效模式（比如温度过高，堵转等）会报告给控制单元。如果故障持续超过预定期间，水泵默认为 “紧急模式”，降低功率，以确保导入功能（例如电力电子原件的冷却）。无刷驱动和稳健的设计确 保了水泵的高耐久性，这对插电式混合动力车和电动车是必需的。