《新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢測》課程教案一、課程基本信息課程名稱新能源汽車動力蓄電池及管理系統(tǒng)檢測課程代碼NEV-2024-08適用專業(yè)新能源汽車技術(shù)、汽車檢測與維修技術(shù)授課對象高職二年級學(xué)生（已掌握汽車電工電子、新能源汽車構(gòu)造基礎(chǔ)）課時安排總課時64學(xué)時（理論24學(xué)時+實操40學(xué)時）先修課程《新能源汽車構(gòu)造》《汽車電工電子技術(shù)》課程教材《新能源汽車動力蓄電池及BMS檢修》（自編校本教材，結(jié)合GB/T31484-2015等標(biāo)準(zhǔn)）二、課程定位與教學(xué)目標(biāo)（一）課程定位本課程是新能源汽車技術(shù)專業(yè)核心技能課程，聚焦動力蓄電池（以下簡稱“動力電池”）及電池管理系統(tǒng)（BMS）的檢測與故障診斷，銜接新能源汽車維修行業(yè)崗位需求（如新能源汽車維修技師、電池檢測工程師），培養(yǎng)學(xué)生解決動力電池系統(tǒng)實際問題的能力，為后續(xù)《新能源汽車整車故障診斷》等課程奠定基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)掌握動力電池的類型（三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池）、結(jié)構(gòu)組成（電芯、模組、Pack）及工作原理；理解BMS的核心功能（狀態(tài)監(jiān)測、均衡控制、安全保護）及硬件組成（采集模塊、控制單元、通信接口）；熟悉動力電池檢測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》、GB/T31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》）；了解動力電池常見故障類型（容量衰減、單體壓差過大、漏液、熱失控）及成因。技能目標(biāo)能使用萬用表、絕緣電阻測試儀、動力電池專用檢測設(shè)備（如電池單體檢測儀、BMS診斷儀）完成動力電池外觀檢查、單體電壓/內(nèi)阻檢測、絕緣性能檢測；能通過BMS診斷儀讀取動力電池狀態(tài)信息（SOC、SOH、單體電壓、溫度），判斷數(shù)據(jù)是否正常；能排查動力電池系統(tǒng)常見故障（如單體壓差過大、BMS通信故障、絕緣故障），制定維修方案；能規(guī)范填寫動力電池檢測報告，記錄檢測數(shù)據(jù)與故障分析結(jié)果。素養(yǎng)目標(biāo)樹立“安全第一”意識，嚴(yán)格遵守動力電池檢測安全操作規(guī)程（如絕緣防護、高壓斷電流程）；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，確保檢測數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確，故障診斷邏輯清晰；提升團隊協(xié)作能力，能與同學(xué)配合完成復(fù)雜檢測任務(wù)（如動力電池Pack拆裝、多模塊數(shù)據(jù)采集）；增強行業(yè)規(guī)范意識，遵循國家及行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展檢測工作。三、教學(xué)內(nèi)容與課時分配模塊教學(xué)主題理論學(xué)時實操學(xué)時核心教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重難點模塊1動力電池基礎(chǔ)知識401.動力電池類型與特點（三元鋰vs磷酸鐵鋰）；2.動力電池結(jié)構(gòu)（電芯、模組、Pack、冷卻系統(tǒng)）；3.動力電池工作原理（充放電過程、離子遷移）；4.檢測標(biāo)準(zhǔn)解讀（GB/T31484、GB/T31486）重點：動力電池結(jié)構(gòu)與工作原理；難點：不同類型電池的性能差異與適用場景模塊2BMS結(jié)構(gòu)與功能421.BMS硬件組成（電壓采集模塊、溫度采集模塊、MCU、CAN通信接口）；2.BMS核心功能（SOC估算、SOH計算、均衡控制、過壓/過流/過溫保護）；3.實操：使用BMS診斷儀讀取基本信息（車型、BMS版本）重點：BMS功能與硬件組成；難點：SOC/SOH估算原理模塊3動力電池安全操作規(guī)程241.高壓安全防護（絕緣手套、絕緣鞋、絕緣扳手使用）；2.動力電池斷電流程（高壓開關(guān)斷開、電容放電、驗電）；3.應(yīng)急處理（漏液、熱失控初期處置）；4.實操：模擬高壓斷電與安全防護裝備穿戴重點：高壓斷電流程與安全防護；難點：應(yīng)急處置方案制定模塊4動力電池外觀與基礎(chǔ)參數(shù)檢測361.外觀檢查（外殼破損、漏液、連接線束松動檢查）；2.基礎(chǔ)參數(shù)檢測（單體電壓、總電壓、內(nèi)阻測量）；3.實操：-用萬用表測量動力電池總電壓與單體電壓；-用電芯內(nèi)阻測試儀測量單體內(nèi)阻重點：單體電壓與內(nèi)阻檢測方法；難點：數(shù)據(jù)異常判斷（如單體壓差＞50mV的處理）模塊5動力電池絕緣性能與溫度檢測361.絕緣性能檢測原理（絕緣電阻要求：≥100Ω/V）；2.溫度檢測（電芯溫度、環(huán)境溫度采集點位置）；3.實操：-用絕緣電阻測試儀檢測動力電池Pack絕緣電阻；-用BMS診斷儀讀取各電芯溫度數(shù)據(jù)重點：絕緣電阻檢測操作；難點：絕緣故障定位（如線束破損、殼體漏電）模塊6BMS功能檢測與數(shù)據(jù)分析481.BMS狀態(tài)監(jiān)測功能檢測（SOC、SOH、單體電壓一致性）；2.BMS通信功能檢測（CAN總線通信是否正常）；3.實操：-用診斷儀讀取SOC、SOH數(shù)據(jù)，判斷電池健康狀態(tài)；-分析單體電壓數(shù)據(jù)，識別壓差過大故障重點：BMS數(shù)據(jù)讀取與分析；難點：SOC/SOH異常原因判斷模塊7動力電池常見故障診斷與排除481.常見故障類型（容量衰減、單體壓差過大、BMS通信故障、絕緣故障）；2.故障診斷流程（癥狀收集→數(shù)據(jù)檢測→原因分析→方案制定）；3.實操：-模擬單體壓差過大故障，制定均衡修復(fù)方案；-排查BMS通信故障（如CAN線接觸不良）重點：故障診斷流程應(yīng)用；難點：復(fù)雜故障（多故障疊加）的排查模塊8綜合實訓(xùn)與考核04綜合任務(wù)：對某品牌新能源汽車動力電池系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測（外觀、參數(shù)、BMS功能），填寫檢測報告，排查并排除1項模擬故障重點：綜合檢測能力與報告撰寫；難點：故障診斷邏輯與方案合理性四、教學(xué)方法與教學(xué)資源（一）教學(xué)方法理實一體化教學(xué)：理論講解與實操訓(xùn)練同步開展，如講解“單體電壓檢測”后，立即讓學(xué)生在實訓(xùn)臺操作，強化知識應(yīng)用；案例教學(xué)法：結(jié)合真實維修案例（如某電動車?yán)m(xù)航下降，檢測發(fā)現(xiàn)單體壓差過大），引導(dǎo)學(xué)生分析故障原因，培養(yǎng)診斷思維；項目驅(qū)動教學(xué)：將各模塊內(nèi)容設(shè)計為項目任務(wù)（如“動力電池絕緣性能檢測項目”“BMS通信故障排查項目”），學(xué)生以小組為單位完成任務(wù)，提升協(xié)作能力；虛擬仿真輔助：使用新能源汽車動力電池虛擬仿真軟件（如“新能源汽車高壓系統(tǒng)仿真平臺”），模擬高壓斷電、熱失控等危險場景的操作，降低實訓(xùn)風(fēng)險；師傅帶徒式指導(dǎo)：實操環(huán)節(jié)采用“教師示范→學(xué)生模仿→糾錯指導(dǎo)”模式，針對學(xué)生操作誤區(qū)（如絕緣手套佩戴不規(guī)范）實時糾正。（二）教學(xué)資源硬件資源：實訓(xùn)設(shè)備：新能源汽車動力電池實訓(xùn)臺（含三元鋰/磷酸鐵鋰Pack）、BMS診斷儀（如元征X431新能源專用診斷儀）、電芯內(nèi)阻測試儀、絕緣電阻測試儀、萬用表、高壓安全防護裝備（絕緣手套、絕緣鞋、驗電器）；教具：動力電池電芯、模組拆解樣品、BMS硬件組成演示板（展示采集模塊、MCU）。軟件資源：教學(xué)課件（PPT）：包含動畫、視頻（如動力電池充放電過程、BMS均衡控制原理）；虛擬仿真軟件：新能源汽車高壓系統(tǒng)仿真平臺、動力電池故障診斷模擬軟件；在線資源：國家職業(yè)教育新能源汽車專業(yè)教學(xué)資源庫（含標(biāo)準(zhǔn)解讀、維修視頻）、行業(yè)技術(shù)文檔（如動力電池維修手冊）。文本資源：教材：《新能源汽車動力蓄電池及BMS檢修》（自編）；實訓(xùn)指導(dǎo)書：《動力電池檢測實操指導(dǎo)手冊》（含操作步驟、數(shù)據(jù)記錄表）；標(biāo)準(zhǔn)文件：GB/T31484-2015、GB/T31486-2015（節(jié)選）。五、教學(xué)實施過程（以“模塊4：動力電池外觀與基礎(chǔ)參數(shù)檢測”為例）1.課前準(zhǔn)備（20分鐘）教師準(zhǔn)備：檢查實訓(xùn)臺（動力電池Pack通電正常）、工具（萬用表、電芯內(nèi)阻測試儀、絕緣手套），打印數(shù)據(jù)記錄表；學(xué)生準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)動力電池結(jié)構(gòu)知識，預(yù)習(xí)“單體電壓檢測”操作步驟，分組（每組3-4人，明確組長、操作員、記錄員分工）。2.理論講解（30分鐘）回顧動力電池Pack結(jié)構(gòu)（重點：單體電芯排列、電壓采集線束位置）；講解外觀檢查要點：外殼是否破損、漏液（觀察注液口、焊縫），連接線束是否松動、氧化；演示單體電壓與內(nèi)阻檢測原理：萬用表并聯(lián)測電壓（注意正負(fù)極）、內(nèi)阻測試儀探針接觸電芯極柱（避免接觸不良）；強調(diào)安全注意事項：檢測前需確認(rèn)高壓斷電，佩戴絕緣手套，禁止用手直接接觸電芯極柱。3.實操示范（20分鐘）教師分步演示：高壓斷電：斷開動力電池總開關(guān)，等待電容放電（約5分鐘），用驗電器確認(rèn)無高壓；外觀檢查：逐模組檢查外殼、線束，記錄異常情況；單體電壓檢測：萬用表調(diào)至直流電壓檔（量程≥5V），并聯(lián)在單體電芯正負(fù)極，讀取并記錄電壓值；內(nèi)阻檢測：內(nèi)阻測試儀選擇“動力電池模式”，探針接觸極柱，讀取內(nèi)阻（正常范圍：三元鋰電池≤80mΩ，磷酸鐵鋰電池≤100mΩ）。4.學(xué)生實操（90分鐘）小組分工操作：組長協(xié)調(diào)，操作員執(zhí)行檢測，記錄員填寫《動力電池基礎(chǔ)參數(shù)檢測記錄表》，教師巡回指導(dǎo)，重點糾正：萬用表量程選擇錯誤（如用2V檔測3.7V單體電壓）；內(nèi)阻測試儀探針接觸不良（導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動）；未佩戴絕緣手套（立即暫停操作，重申安全規(guī)范）；問題反饋：每組完成后，教師檢查數(shù)據(jù)記錄表，針對異常數(shù)據(jù)（如單體電壓＜3.0V）引導(dǎo)學(xué)生分析原因（如電芯老化）。5.總結(jié)點評（20分鐘）各組匯報檢測結(jié)果：是否發(fā)現(xiàn)外觀異常、單體電壓/內(nèi)阻是否在正常范圍；教師總結(jié)：常見操作誤區(qū)（如電壓檢測正負(fù)極接反）、數(shù)據(jù)異常處理方法（如單體壓差＞50mV需標(biāo)記，后續(xù)進(jìn)行均衡修復(fù)）；布置作業(yè)：整理本次檢測數(shù)據(jù)，撰寫《動力電池基礎(chǔ)參數(shù)檢測報告》（含檢測目的、步驟、結(jié)果、結(jié)論）。六、考核評價方式采用“過程性考核+終結(jié)性考核”相結(jié)合的方式，總分100分，其中過程性考核占60%，終結(jié)性考核占40%。（一）過程性考核（60分）考核項目分值考核內(nèi)容考核方式課堂表現(xiàn)10出勤、課堂互動（回答問題、參與討論）、安全規(guī)范遵守教師記錄，課后評分實操任務(wù)30各模塊實操完成質(zhì)量（如外觀檢查完整性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、操作規(guī)范性）、團隊協(xié)作能力教師現(xiàn)場評分，參考《實操評分表》（含操作步驟、安全規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄等維度）作業(yè)與報告20檢測報告撰寫（邏輯清晰、數(shù)據(jù)完整、結(jié)論準(zhǔn)確）、課后作業(yè)完成情況教師批改評分，優(yōu)秀報告在班級展示（二）終結(jié)性考核（40分）考核形式：綜合實操考核（單人獨立完成）；考核任務(wù)：給定某品牌新能源汽車動力電池系統(tǒng)（含1項模擬故障，如單體壓差過大），在90分鐘內(nèi)完成：高壓斷電與安全防護（10分）；外觀檢查與基礎(chǔ)參數(shù)（電壓、內(nèi)阻）檢測（10分）；讀取BMS數(shù)據(jù)，分析故障原因（10分）；填寫《綜合檢測報告》，提出故障處理建議（10分）；評分標(biāo)準(zhǔn)：操作規(guī)范性（40%）、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性（30%）、故障診斷能力（20%）、報告完整性（10%）。七、教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)反思要點：學(xué)生對BMS功能（如SOC估算）的理解是否存在困難，是否需要增加動畫演示；實操環(huán)節(jié)時間是否充足（如綜合實訓(xùn)90分鐘是否足夠完成全流程）；安全規(guī)范執(zhí)行情況：是否仍有學(xué)生忽視絕緣防護，需加強日常強調(diào)。改進(jìn)措施：針對抽象知識點（如SOC原理），制作微課視頻（5-8分鐘），上傳至班級群供學(xué)生課后復(fù)習(xí)；優(yōu)化實操分組：每組人數(shù)調(diào)整為2