《 新能源汽车构造与检修（第2版）》教案 第15课 燃料电池电动汽车的构造与检修

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课题燃料电池电动汽车的构造与检修课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）掌握燃料电池电动汽车的基础知识（2）掌握燃料电池电动汽车的常见故障与检修方法（3）正确认识燃料电池电动汽车的各组成部分（4）正确检修燃料电池电动汽车的常见故障思政育人目标：（1）拥护中国共产党的领导，践行社会主义核心价值观（2）提高绿色低碳出行意识，助力碳达峰、碳中和目标的实现（3）增强民族自豪感和创新意识教学重难点教学重点：燃料电池电动汽车的基础知识、常见故障与检修方法教学难点：正确检修燃料电池电动汽车的常见故障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：传授新知（20min）实践操作（15min）第2节课：传授新知（15min）实践操作（15min）

课堂小结（3min）作业布置（2min）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——认识燃料电池电动汽车”“任务工单——检修燃料电池电动汽车的常见故障”，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，收集燃料电池电动汽车的相关资料，并进行了解【学生】提前上网观看、查找相关资料，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

（2min）【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案例导入

（8min）【教师】讲述“氢燃料电池客车”的案例，然后提出以下问题：（1）燃料电池电动汽车一般运用什么燃料作为电池的材料？（2）纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车有什么不同？【学生】聆听、思考、举手回答通过案例导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，知道学习重难点传授新知

（20min）【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解燃料电池电动汽车的基础知识燃料电池电动汽车（fuelcellelectricvehicle，FCEV）是一种由燃料电池系统产生的电力作为动力的汽车。燃料电池所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气，所以燃料电池电动汽车具有近似零排放，温室气体的排放量少，燃料经济性高，以及发动机燃烧效率高、运行平稳、无噪声等特点。9.1.1燃料电池电动汽车的构造燃料电池电动汽车通常由燃料电池、辅助动力源、DC/DC变换器、控制系统、储氢罐等组成，如图所示，各系统的功能详见教材。9.1.2燃料电池电动汽车的工作原理燃料电池电动汽车通常以氢气或高含氢重整气作为燃料，其工作原理如图所示。氢气（或高含氢重整气）通过供氢系统进入燃料电池堆，大气中的氧气通过供氧系统进入燃料电池堆，氢气与氧气在燃料电池堆中发生氧化还原反应，产生电能，其通过DC/DC变换器变为稳定的直流电。直流电经过电机控制器变为交流电，带动驱动电机工作。驱动电机进而带动机械机构运转，驱动汽车前进。9.1.3燃料电池电动汽车的分类按驱动方式的不同，燃料电池电动汽车可分为纯燃料电池驱动的汽车（pureFCV燃料电池与蓄电池组联合驱动（FCB的汽车，燃料电池与超级电容联合驱动（FCC的汽车，燃料电池与蓄电池组、超级电容联合驱动（FCBC的汽车。【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题以上4种燃料电池电动汽车工作原理有什么不同？【学生】聆听、思考、回答问题【教师】总结学生的回答纯燃料电池驱动的汽车（pureFCV）：只有燃料电池一个电源，汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。燃料电池与蓄电池组联合驱动（FC+B）的汽车：不仅燃料电池提供电能，蓄电池组也提供电能供驱动电机工作。燃料电池与超级电容联合驱动（FC+C）的汽车：与FCB的汽车构造相似，只是把蓄电池组换成超级电容。相对于蓄电池组，超级电容充放电效率高、能量损失小、循环寿命长，但超级电容的能量密度较小。燃料电池与蓄电池组、超级电容联合驱动（FC+B+C）的汽车：不仅燃料电池提供电能，蓄电池组和超级电容也提供电能供驱动电机工作。【学生】聆听、理解、思考、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生掌握燃料电池电动汽车的构造、工作原理及分类实践操作（15min）【教师】带领学生到实操间进行实物对照学习，认知实物准备物品：准备燃料电池电动汽车、绝缘手套、绝缘帽、护目镜、绝缘鞋、车辆挡块、车外三件套、车内四件套等操作步骤：（1）认识燃料电池，如图所示。（2）认识辅助动力源，如图所示。（3）认识DC/DC变换器，如图所示。（4）认识控制系统，如图所示。（5）认识储氢罐，如图所示。【学生】以小组为单位，进行实操，根据分工完成“任务工单——认识燃料电池电动汽车”【教师】根据学生表现，填写考核评价表理论结合实践，加深对知识的理解和运用，提高学生的行动能力、反应能力第二节课案例导入

（5min）【教师】讲述“小张冒雨将车开到了地下停车场”的案例，然后提出以下问题：（1）为什么燃料电池电动汽车怕雨水？（2）雨水对燃油汽车、纯电动汽车、混合动力汽车有影响吗？【学生】聆听、思考、举手回答通过案例导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，知道学习重难点传授新知

（15min）【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解燃料电池电动汽车的常见故障和检修方法9.2.1燃料电池电动汽车检修的注意事项在检修燃料电池电动汽车的过程中（如安装、拆卸、检查、更换零件），必须注意以下事项。（1）不要随意更改车辆的出厂模式，若需要更改，则必须到4S店更改，以免高压电导致重大伤害。（2）工具和抹布不要遗留在电机室内，以免造成车辆故障，甚至引起火灾。（3）更换燃料电池时，应更换车辆专用的燃料电池，并请专业人员进行更换，以免燃料电池里的含氢气体泄漏引起爆炸。（4）注意防水。车底部、尾箱等不能有水进入，不能用水擦拭电气设备，以免引起故障或火灾。9.2.2燃料电池电动汽车的检修燃料电池电动汽车最常出现的是供电故障（如完全不能供电、供电中间停止），其常见供电故障原因与排除方法如下表所示。【学生】聆听、理解、思考、记忆通过讲解、图片展示等教学方法，让学生掌握燃料电池电动汽车检修的注意事项及其常见供电故障原因与排除方法实践操作（15min）【教师】为保证燃料电池电动汽车的续驶里程，在行驶一段里程后往往需要给汽车充氢，组织学生到实操间进行燃料电池电动汽车的充氢操作准备物品：准备燃料电池电动汽车、绝缘手套、绝缘帽、护目镜、加氢枪、充氢柱等操作步骤：（1）关闭车窗、车门，按下能量按钮。（2）打开汽车左后方充氢口的盖子，如图所示。（3）连接加氢枪，如图所示。（4）打开充氢柱开始充氢，如图所示。【学生】以小组为单位，进行实操，根据分工完成“任务工单——检修燃料电池电动汽车的常见故障”【教师】根据学生表现，填写考核评价表理论结合实践，加深对知识的理解和运用，提高学生的行动能力、反应能力，完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解思政讲堂

（5min）【教师】组织学生阅读“发展燃料电池，让未来出行更氢而易举”案例，然后组织学生以小组为单位讨论以下问题：（1）氢燃料电池有哪些优越性？（2）在节能环保、绿色低碳出行方面，哪类汽车更具有优势呢？思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言思想政治教育有机融入教学过程，提高绿色低碳出行意识，助力碳达峰、碳中和目标的实现；增强民族自豪感和创新意识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了燃料电池电动汽车的构造、工作原理、分类及检修的注意事项及其常见供电故障原因与排除方法，通过实际操作能够给燃料电池电动汽车充氢；希望大家课下能多练习，对燃料电池电动汽车有一定认识，并能对其进行充氢操作【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业（1）复习所学知识（2）依据“认识燃料电池电动汽车”、“检修燃料电池