新能源汽车电力电子技术 教案 学习情境2 电力变相电路的应用 变频器电路、三相电路的应用

学习情境2电力变相电路的应用

任务1变频器电路的应用

1.教学分析

1.1授课信息

授课课程汽4电工电子技术授课课时6课时（270分钟）

授课内容授课对象

变频器电路的应用

授课专业新能源汽车技术专业授课地点

选用教材《汽车电工电子技术》

1.2本次课教学内容

教学内容的选取：依据课程标准和岗位需求，遵循适度、够用的原则，科学精选本次任务的教学

内容。

教学内容的安排：本次任务以完成变频器电路的应用为主线，以理论实训相结合的方式，完成变

频电路的学习，利用电气元件连接电容电路、电感电路，并测量相关参数。

L3教学目标

素质目标知识目标技能目标

1.在操作过程中树立电路安全

意识。1.能正确选用电句元件，连接电

2.树立团队协作意识。容电路，测量电容的正弦交流电

1.了解变频电路的组成和分类。

3.让学生经历科学探究的过压。

2.典型交-交变频电路和交-直-交

程，进一步熟悉电容电路、电2.能正确选用电气元件，连接电

变频电路的工作原理。

感电路的搭建，学会科学分析感电路，测量电感的正弦交流电

3.掌握变频器电路的主要结构及

和处理实验数据的方法，总结压。

在新能源汽车中的应用。

物理规律的研究方法。3.具有分析电谷、电感对电路电

4.引导学生体验探究过程中的压波形影响的能力。

快乐，比较不同电路之间的区

别，提升学生的探索精神。

1.4教学重I鹿点

教学重点J

能够以小组合作的形式搭建电容电路、电感电路，正确记录测量信息

教学难点交-交变频电路和交-直-交变频电路的工作原理

2.教学策略

2.1教学方法

根据学情分析，学生对变频电路的工作原理等理论分析能力欠缺，将综合采用任务驱动法、小组

探究法、归纳法等教学方法。

2.2教学手段与资源

线上授课平台、微课视频、电子课件等。

3.具体教学实施过程

3.1课前探学

设计意图及

环节教学内容教师活动学生活动

斐源手段

【课前任务】1.发布课前任务；1.完成课前1.发布课前学习

・课前微课视频:"新能源汽车工作模2.分析课前测试学习任务。任务，激发学生学

式〃；数据。习动力，培养自主

•课前测试:"新能源汽车变频器的作学习意识；

用"课前测试。2.资源手段：微课

课前

・自主食阅资料，了解〃中国新能源视频、智慧课堂。

探学

汽车产销量"。

课程思政融入：

1.通过了解"中国新能源汽车产销量"，初步培养学生了解汽车行业发展状况、培养学生的

爱国情怀；

2.通过观看"新能源汽车工作模式”帮助学生树立专业自信。

3.2课中做学

设计意图及

环节教学内容教师活动学生活动

资源手段

【产业发展现状】1.通过产业发展1.了解产业1.岗课融通引入

我国新能源汽车销量已经连续五年现状，引入学习任发展现状；产业发展现状，激

居世界首位，对节能减排做出了巨大务；2.分享课前发学生学习兴趣；

入情境

贡献。变频器在新能源汽车中应用广2.引导学生分享任务完成情2.资源手段：智慧

泛，变频器电路是必备的专业技能与课前任务完成情况；课堂、产业政策。

(10mi

素养。况；3.了解产业

n)

【产业新政策】3.介绍新能源汽新政策

我国提出“二氧化碳排放力争于车新政策。

2030年前达到峰值，努力争取2060

2

年前实现碳中和"。

课程思政融入：

1.引导学生分享课刖拓展任务完成情况，提升学生语言表达能力，激发学生技术兴国斗志；

2.讲解新能源］气车助力〃碳达峰〃、〃碳中和〃目标,培养学生低碳环保意识，

【变频器电路的应用】1.讲解变频器的1.听取记录1.介绍变频器在

一、变频器电路的工作原理电路组成和分类；新能源汽车新能源汽车中的

L变频器的电路组成和分类2.讲解交-直-交概念；应用，激发学生学

从变频器的电路组成来看，变频器可变频电路、交-交2.听取记录习兴趣；

分为父-父变频器和父-直-父变频器。变频电路工作原父一直-父父2.资源手段：智慧

(1)根据直流环节的储能方式来分，交理；频电路、交・课堂、头脑风暴。

一直-交变频器又可分为电压型和电3.总结两种变频父变频电路

流型两种。电路的优缺点；工作原理；

(2)根据调压方式的不同，父-直-父变4.讲解脉宽调制3.听取记录

频器又可分为脉幅调制(PAM)和脉(PWM)型变频两种变频电

宽调制(PWM)两种。电路工作原理；路的优缺点；

2交.一直.交变频电路5.讲解同步电动4.听取记录

交一直-交单相桥式变频电路工作原机和异步电动机脉宽调制

理。变频调速原理；(PWM)型

3.交-交变频电路6.讲解变频器电变频电路工

探原理

单相输出交-交变频电路工作原理。路的在新能源汽作原理；

(125

4.两种变频电路的比较车中的应用。5.听取记录

min)

父-父变频电路和父-父变频电路优同步电动机

缺点，应用范围。和异步电动

5.脉宽调制(PWM)型变频电路机变频调速

脉宽调制变频电路PWM变频电路)原理；

的基本工作原理，PWM变频电路的6.听取记录

优点。变频器电路

二、变频器电路在新能源汽车中的应的在新能源

用汽年中的应

L变频调速原理用。

同步电动机和异步电动机变频调速

原理。

2.变频器电路的应用

丰田普锐斯混合动力汽车的变频器

总成由增压转换器、DC-AC逆变器、

DC-DC转换器、MGECU组成。电

3

n)7S管理细则整理识；

场地。2.资源手段：智慧

课堂。

课程思政融入：

引导学生按照7S管理细则整理场地，培养学生的规范意识和爱岗敬业的劳动态度。

3.3课后拓学

设计意图及资源

环节教学内容教师活动学生活动

手段

【课后任务】1.发布课后任务；1.完成课后1.根据学生学习

1.课后测试2.分析学习数据、任务。数据、评教反馈，

变频器电路的应用知识测试。收集评教反馈为针对性指导；

2.在线开放课程学习达标率较低2.资源手段：智慧

〃汽车电工电子技术〃在线开放课程学生针对性推送课堂、在线开放课

课后学习。资源。程。

拓学3.观看纪录片

首部中国新能源汽车第一部纪录片

《大国汽车工匠》第一集《逐日人》。

课程思政融入：

通过引导学生观看中国新能源汽车第一部纪录片《大国汽车工匠》第一集《逐日人》拓宽

学生视野，激发学生的专业兴趣以及技术报国的家国情怀。

5

学习情境2电力变相电路的应用

任务2三相电路的应用

1.教学分析

1.1授课信息

授课课程汽4电工电子技术授课课时6课时（270分钟）

授课内容授课对象2020级新能源一班

三相电路的应用

授课专业新能源汽车技术专业授课地点汽车电工电子实训室

选用教材《汽车电工电子技术》

1.2本次课教学内容

教学内容的选取：依据课程标准和岗位需求，遵循适度、够用的原则，科学精选本次任务的教学

内容。

教学内容的安排：本次任务以完成三相电路的应用为主线，以理论实训相结合的方式，完成三相

电路的学习，利用电气元件连接星形电路、三角形电路，并测量相关参数。

L3教学目标

素质目标知识目标技能目标

1.在操作过程中树立电路安全

意识。L能正确选用电气元件，连接星

2.树立团队协作意识。形电路，测量单相负载电阻、线

1.熟悉三相电流的定义和应用。

3.让学生经历科学探究的过间负载电阻。

2.了解星形电路、三角形电路布

程，进一步熟悉星形电路、三2.能正确选用电气元件，连接三

局。

角形电路的搭建，学会科学分角形电路，测量线间负载电阻。

3.了解三相电路在新能源汽车上

析和处理实验数据的方法，总3.具有分析三相电路单相负载电

的应用。

结物理规律的研究方法。阻、线间负载电阻之间相互关系

4.引导学生体验探究过程中的的能力。

快乐，比较不同电路之间的区

别，提升学生的探索精神。

1.4教学重I鹿点

教学重点J

能够以小组合作的形式搭建星形电路、三角形电路，正确记录测量信息

教学难点星形电路、三角形电路工作原理

2.教学策略

2.1教学方法

根据学情分析，学生对变频电路的工作原理等理论分析能力欠缺，将综合采用任务驱动法、小组

探究法、归纳法等教学方法。

2.2教学手段与资源

线上授课平台、微课视频、电子课件等。

3.具体教学实施过程

3.1课前探学

设计意图及

环节教学内容教师活动学生活动

资源手段

【课前任务】1.发布课前任务；1.完成课前1.发布课前学习

・课前微课视频:〃三相交流发电机原2.分析课前测试学习任务。任务，激发学生学

理〃；数据。习动力，培养自主

Qm一.・课前测试："新能源汽车电动机类学习意识；

课刖

型”课前测试。2.资源手段：微课

探学

・自主食阅资料，了解〃中国新能源视频、智慧课堂。

汽车产销量"。

课程思政融入：

1.通过播放"三相交流发电机原理视频〃，使学生了解专业知识，增加专业自信。

3.2课中做学

设计意图及

环节教学内容教师活动学生活动

资源手段

【产业现状】1.通过新能源汽1.了解新能L岗课融通引入

随着网约车行业的发展，使用成本低车应用现状，引入源汽车应用新能源汽车应用

的新能源车在网约车中大量出现，越学习任务；现状；现状，激发学生学

来越多的新能源汽车进入人们的生2.引导学生分享2.分享课前习兴趣；

入情境

活。新能源汽车电机基本采用三相电课前任务完成情任务完成情2.资源手段：智慧

进行驱动，三相电路是必备的专业技况；况；课堂、产业政策。

(10mi

能与素养。3.介绍新能源汽3.了解产业

n)

【产业新政策】车新政策。新政策

新能源汽车卜乡活动，跨入新时代，

助力乡村振兴战略

课程思政融入：

2

1.引导学生分享课刖拓展任务完成情况,讲解新能源汽车下乡助力乡村振兴政策，激发学

生技术兴国斗志。

【三相电路的应用】1.讲解三相电流1.听取记录1.介绍三相电机

一、三相电路的工作原理的定义和相关术三相电流的在新能源汽车中

1.三相电流的定义和应用语；定义和相关的应用，激发学生

"三相"为"三相交流电流”的简称，2.讲解星形电路术语；学习兴趣；

三相电流是通过三根导线，每根导线工作原理及特性；2.听取记录2.资源手段：智慧

作为其他两根的回路，其三个分量的3.讲解三角形电星形电路工课堂、头脑风暴。

相位差依次为一个周期的三分之一路工作原理及特作原理及特

或120。相位角的电流。性；性；

Q）三相电路的线电压与相电压。4.讲解三相发电3.听取记录

⑵三相电路的线电流与相电流。机组成和工作原三角形电路

2.星形电路理；工作原理及

将负载阻抗Z1、I?、Z3的三个端部分5.讲解三相电动特性；

别连接外导线，另一端连接一个共用机组成和工作原4.听取记录

端子或星点，形成一个星形电路（符理；三相发电机

号：Y6.讲解常见新能组成和工作

（1）对称（平衡）负载下的电压和电源汽车驱动电机。原理；

探原理

流。5.听取记录

(125

（2）不对称（不平衡）负载下的电压三相电动机

min)

和电流。组成和工作

3三.角形电路原理；

每种情况下均将负载连接在二相电6.听取记录

网的两个相位之间（外导线），得到常见新能源

一种称为三角形电路（符号△）的连汽车驱动电

接受形。机。

Q）对称（平衡）负载下的电流。

（2）不对称（不平衡）负载下的电流。

二、三相电路在新能源汽车中的应用

L三相发电机

二相电由交流发电机产生，交流发电

机通常由定子、转子、端盖及轴承等

部件构成。

2.三相电动机

三相电动机是指用三相交流电驱动

的交流电动机，包括二相同步电动机

3

与三相异步电动机。

3.常见新能源汽车驱动电机

(1)特斯拉电机

⑵比亚迪电机

⑶荣威E50电机

(4)北汽新能源驱动电机

课程思政融入：

介绍三相电路在新能源汽车领域的应用，让学生了解相关行业的发展情况，培养学生重技

术、专技术的技术兴国斗志。

【三相电路连接】1.引导学生制定1.制定电路1.资源手段：微课

1.读懂电路图电路搭建方案；搭建方案；视频、智慧课堂。

根据电路图选择电子元器件。2.引导学生总结2.总结检查

2.作业准备作业前检查内容；内容；

检查实验箱电子元器件、连接线路、3.讲解测量仪器3.正确使用

能否止吊通电、周围用电风险等级评使用方法及测量测量仪器对

估等。参数的含义。相关参数进

3.搭建电路行测量并记

究方法

根据电路图正确搭建电路。录。

(45mi

4.数据测量

n)

正确使用测量仪器对相关参数进行

测量。

【三相电路连接】L引导学生对测1.小组合作1.通过小组合作、

测量参数的对比分析量的参数进行对总结注意事教师总结引导学

比分析。项。生对测量的参数

2.对测量的进行对比分析；

参数进行对2.资源手段：

比分析

PPT0

【三相电路连接】1.发布星形电路1.完成星形1.小组合作借助

L星形电路连接连接任务。电路连接任驾电气实验箱完

完成星形电路的搭建，数据测量。.发布三角形电务，完成作业成电路搭建，数据

蛙士土的2

植技目匕

2.三角形电路连接路连接任务。工单。测量任务；

(80mi

完成三角形电路的搭建,数据测量。2.完成发布2.资源手段：电气

n)

三角形电路实睑箱、万用表、