雷张星雨1 王志强1 岳欢欢1 王志刚1
（天津职业技术师范大学，汽车与交通学院， 天津300222）
近几年来，新能源汽车产销量呈爆发增长态势，新能源汽车的保有量越来越多，新能源汽车的后市场也在不断的发展壮大，其中新能源汽车的检修与维护与传统车有着一定的区别，这就需要重新审视如何培养新能源汽车检修人员的问题[1][3]。由于传统车的维修主要是机械的，电子电气的部分主要是更换就行，而新能源汽车由于具有高压系统需要从业人员具有高压系统的安全操作训练基础。
如何安全的维护和检修新能源汽车对从业人员提出了新的训练要求[4]。如何能够完全的掌握新能源汽车高压安全操作的技能，是和专门的教育和培训是分不开的。现有的教育和培训主要是针对某款产品或者是某个平台一个品牌开发的，有的是采用模拟训练装置[2]进行前期训练而后在实际车上进行再训练的方式进行培训[5][6]，这样的培训设备和培训流程适用于企业研发人员或专业维修人员。而对于在校学员的训练而言，需要学员学习普遍性原理，而非针对某一产品或车型进行训练，这些培训设备成本高，且针对性太强，并不适用于原理教学，不适合学校的学生学习尤其是师范相关专业的学生的训练需要，同时传统的教学设备大多数是直接在某款车上或者利用原车的部件设计的训练设备,存在着故障现象再现成本高和高压安全隐患等问题。考虑到这些问题我们设计开发了一套虚实结合的混合训练平台，既能够按照实际的工具进行操作，又避免了实车操作的危险性，同时能够根据需要加载不同的训练程序实现有针对性的车型训练。充分实现了在充分采用实际维修工具的基础上能够安全、低成本、灵活有针对性训练的教学实践目标。
我们开发的虚实结合的教学用新能源汽车高压系统安全训练与考核装置，包括高压安全防护工具、检测单元、用于检测汽车高压系统电信息的检测仪表、供学员输入所述检测仪表的读数和人为判断结果的数值及判断结果输入单元，以及数据采集单元和上位机等部分，系统组成部分简介如下：高压安全防护工具由实际现场使用的防护工具组成；由状态检测盒以采集每一高压安全防护工具的使用状态采集盒把采集到的防护工具的使用状态通过通讯传给上位机；同时可以通过声光报警装置对学员的操作状态和报警信息进行展示和提醒；虚实结合新能源汽车教学与考核装置系统结构图如下所示：
虚实结合新能源汽车教学与考核装置系统结构图
具体在教学使用过程操作流程主要操作内容如下：
配置阶段：通过在上位机配置车型信息，上位机将车型配置信息发送给数据采集单元，数据采集单元根据根据对应车型的高压回路结构特点以及操作流程所涉及到的仪器设备和零部件类型进行配置，激活对应高压安全防护工具状态检测电路的工作，并根据需要激活相应的状态检测盒；
配置完成后学院进入练习阶段，可以根据需要配置成考试模式和课程训练模式：学员在练习的时候，需要根据高压系统安全操作流程规范一一启用高压安全防护工具并进行相应的操作，需要根据工具使用读取数值的，学员需要将读取的数值通过所述数值及判断结果输入单元输入对于所述高压安全防护工具有效状态的判断结果和检测仪表读数，这样上位机就可以根据数值状态判断学员所对应的工作是否规范，是否安全，数据采集单元采集每一状态检测盒输送来的高压安全防护工具的启用状态，同时采集所述数值及判断结果输入单元的输入信息，并打包时间戳发给上位机，由上位机根据设定的评判标准判断操作是否安全和规范并根据需要将需要的声光报警等指示状态的指令发给对应的单元进行展示。最终根据学员的操作进行成绩的评判。
老师还可以从上位机导出学员的操作状态记录，并根据记录有针对性的补充相应的教学内容，既提高了教学效果，又尽可能的减少不必要的重复讲解。充分将老师从重复性劳动中解放出来，老师专注于发现学生学习中共性问题等针对教学实践内容进行改进和教学体系的完善更新。
本文设计的考核训练装置主要就是为了让准备从事电动汽车维护和检修相关的工作人员得到一个充分的训练，我们的创新之处在于能够对学员的安全操作进行训练，并根据学员的操作进行记录考核，在训练的过程中可以通过屏幕显示学员的错误操作所带来的危害（如设备损坏和人员伤害），考核装置还可以将学员的操作错误信息汇总到教师端，为老师的针对性指导和教学内容的调整提供参考，训练装置还可以集成一套教学信息系统，为学员自主学习提供帮助。此考核装置的目的主要是从业人员对新能源汽车高压系统安全操作步骤是否正确及顺序进行考核，以避免在实际操作过程中造成因为意外情况导致的人为安全隐患，规范操作流程，同时也增加了从业人员对其操作步骤的熟悉程度。
参考文献
[1]肖广大.基于EXB841的IGBT驱动电路的设计[J].电气开关，2009(5):25-27
[2] 张荣贵; 李智强. 基于VR技术的新能源汽车教学应用与研究[J].机电技术，2021.2
[3]孙康辉.中国汽车电子产业创新体系构建研究[D].吉林大学,2011
[4]张向文.《汽车电子技术》课程教学改革的探讨[J].高教论坛,2008.
[5] 裴治春. 关于新能源汽车专业一体化教学模式的思考[J].内燃机与配件，2020.12.
[6]刘存山,龙清,龚航军.新型多点互动新能源汽车实训台的设计研究.东莞职业技术学院.广东,2019.
资助项目：天津市大学生创新训练项目（201910066067）