隨著經(jīng)濟的發(fā)展，中國汽車銷量持續(xù)快速增長，汽車保有量的不斷攀升導致中國石油消耗量日益升高，石油對外依存度也不斷升高。中國迫切需要發(fā)展新能源汽車，為了加快新能源
汽車行業(yè)的發(fā)展步伐，中國相關部門出臺的《國務院辦公廳關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》提出，要貫徹落實發(fā)展新能源汽車的國家戰(zhàn)略，以純電驅(qū)動為新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向，重點發(fā)展純電動汽車、插電式（含增程式）混合動力汽車和燃料電池汽車。
我國新能源汽車戰(zhàn)略道路已逐漸走向清晰，而混合動力汽車將成為目前的開發(fā)重點，中等職業(yè)學校也要適應社會的發(fā)展，建設新能源汽車實訓室，購買和自制新能源汽車的教學設備，開設新能源汽車相關課程，培養(yǎng)懂新能源汽車基本原理和基本保養(yǎng)維修技術的中職學生，以適應社會的需要。但是，在職業(yè)學校教學中需要的插電式混合動力汽車解剖教具在市場上沒有現(xiàn)成的產(chǎn)品，而訂制這種解剖教具價格十分昂貴，為此，學校汽車專業(yè)教師和校外汽車公司合作，購買了插電式混合動力汽車——比亞迪F3DM雙模電動車，對該車進行解剖，并用于教學，使教學更加方便直觀。解剖前，我們根據(jù)新能源的教學用途需要，學習了該車的結構特點和工作原理，設計了整車解剖方案。
一、插電式混合動力汽車解剖教具用途
插電式混合動力汽車解剖教具可起動運行，進行起動、加速、減速、簡單故障檢測與診斷、故障模擬與排除等工況的實際操作，真實展示汽車油電混合動力結構與原理及工作過程，以滿足學校新能源汽車的如下教學需要：
1.適用于職業(yè)學校對汽車油電混合動力理論和維修實訓的實訓教學需要。
2.適用于職業(yè)學校對汽車油電混合動力模塊各單元教學需要。
3.適用于職業(yè)學校汽車理實一體化教學模式的教學需要。
4.適用于職業(yè)學校現(xiàn)場教學的教學模式的教學需要。
5.適用于職業(yè)學校行動導向教學模式和教學需要。
6.適用于油電混合動力各模塊的結構與原理認知、功能動態(tài)演示、故障模擬與考核、故障檢測與維修、故障診斷與排除等教學需要。
二、比亞迪F3DM雙模電動車的特點、工作模式及結構為了更好地制作插電式混合動力汽車解剖教具，需要對這臺比亞迪F3DM雙模電動車的工作特點、工作模式和結構有一定的了解。
（一）比亞迪F3DM（Dual Mode）系統(tǒng)：是將汽油發(fā)動機和電機有機結合融為一體，配合動力電池，形成由電機和電機配合發(fā)動機向車輛輸出動力的兩種驅(qū)動模式。車輛可以在純電動(EV)和混合動力(HEV)這兩種模式之間自由切換。
（二）比亞迪DM系統(tǒng)特點：與普通的汽油車相比較，有更好的動力性能、燃油經(jīng)濟性。在純電動情況下可實現(xiàn)噪音小，*的特點，還具有電機輔助回收制動能量功能。與其他混
合動力汽車相比較，擁有大容量的動力電池，極大增加了純電動狀態(tài)的行駛里程。具有外接充電功能，充電采用220V交流電源，方便用戶使用。另外，該車搭載了全新的車頂太陽能電池充電系統(tǒng)，不僅美觀環(huán)保，而且也為驅(qū)動車輛提供了能量來源。
（三）整車高壓零部件

整車各高壓零部件如下圖所示。
（四）比亞迪F3DM發(fā)動機艙內(nèi)元件分布
比亞迪F3DM的動力由一臺與排量1.0L的371QA全鋁汽油機發(fā)動機和主副兩臺稀土永磁同步電動機M1和M2組成。


（五）比亞迪DM系統(tǒng)工作模式
1.“EV”—— 純電動工作模式
純電動工作模式下，動力電池提供電能，由電機二驅(qū)動車輛行駛。帶檔滑行或剎車等減速工況下，電動機二不再消耗電能，相反電機反轉(zhuǎn)，回收一部分損失的動能。

2.“HEV”——混合動力工作模式
（1）混合動力工作模式A，當電池組電量不足20%底線的時候，371QA發(fā)動機起動并工作在*狀態(tài)，直接驅(qū)動車輛，電機一隨發(fā)動機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電量，為動力電池充電。如果跑長途，長期處于混合動力模式，電機一在電池電量只剩50%的時候就將啟動，充電到70%停止工作。

（2）混合動力工作模式B，在需要較高動力輸出的模式下，發(fā)動機和電機二一起驅(qū)動車輛，提供更高的輸出功率。

（3）混合動力工作模式C，在電量比較低而整車需要的動力輸出也較低的模式下，發(fā)動機帶動電機一發(fā)電，但發(fā)動機不驅(qū)動車輪，電機二利用電機一發(fā)的電驅(qū)動車輛，多余的電能將存儲在動力電池內(nèi)。

三、比亞迪F3DM雙模電動車解剖教具設計方案
（一）總體要求
解剖汽車用于展示汽車的組成、主要部件結構及電動汽車的基本工作原理。可以清楚地看見發(fā)動機艙、車身側圍及車門的構造結構、鋼板的厚度及前后懸掛的結構，能夠展示電動汽
車動力系統(tǒng)的組成和基本工作過程。要求解剖汽車結構完整能開動。
（二）功能特點
1.汽車解剖模型主要總成剖示并以各種顏色區(qū)分并做防銹處理。
2.汽車解剖模型能清晰的看出各主要部件結構，一種顏色直觀看到動力傳遞路線。
3.汽車解剖模型能夠滿足汽車整車結構、基本工作原理的教學。
4.汽車解剖模型覆蓋件、內(nèi)飾及漆色無明顯損傷且規(guī)定配置齊全。
5.采用LED等技術展示電池與電機間的電流流動方向，方便進行工作原理教學。
（三）解剖位置
1.解剖右前翼子板，展示前懸架的安裝位置與結構。
2 .解剖右側車身，取下右側前門及右側后門，去除右側B柱，展示動力電池與電機、控制器間的線路連接。由于車頂有太陽能電池板，故車頂不解剖。
3.在動力電池與電機、控制器等部件間用LED線管展示電流流動方向，以便直觀進行教學。
4.解剖左側前、后車門，展示車門內(nèi)部前后門電動車窗及防撞鋼梁結構。
5.解剖右側后翼子板，展示后懸架的安裝位置與結構。
6.解剖尾箱蓋前部，展示車載充電器、高壓配電箱和太陽能DC\DC控制器的位置。
7.解剖儀表臺右側，展示汽車空調(diào)及安全氣囊組件。
（四）電流流動方向LED線管展示設計要求
1．“EV”—— 純電動工作模式
純電動工作模式下，動力電池提供電能，由電機二驅(qū)動車輛行駛。
流水燈設計1：汽車啟動后為EV模式，通過采集EV模式信號，低速運轉(zhuǎn)情況下，電池向電機二供電，這時LED線管展示為：電池→電機二流水燈為綠色流動。
2.“HEV”—— 混合動力工作模式
（1）混合動力工作模式A，當電池組電量不足20%底線的時候，371QA發(fā)動機起動并工作在*狀態(tài)，直接驅(qū)動車輛，電機一隨發(fā)動機轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電量，為動力電池充電。如果跑長途，長期處于混合動力模式，電機一在電池電量只剩50%的時候就將啟動，充電到70%停止工作。
流水燈設計2：EV模式下，只要發(fā)動機起動，同時采集到EV模式信號和發(fā)動機起動信號，則帶動電機一給電池充電，同時電池仍然向電機二供電。這時LED線管展示：電機一→電池
流水燈為紅色流動；電池→電機二流水燈為綠色流動。
（2）混合動力工作模式B，在需要較高動力輸出的模式下，發(fā)動機和電機二一起驅(qū)動車輛，提供更高的輸出功率。
流水燈設計3：HEV模式汽車啟動后加速行駛情況下，同時采集到HEV模式信號和發(fā)動機加速信號，電池向電機二供電。這時LED線管展示：電池→電機二流水燈為綠色流動。
（3）混合動力工作模式C，在電量比較低而整車需要的動力輸出也較低的模式下，發(fā)動機帶動電機一發(fā)電，但發(fā)動機不驅(qū)動車輪，電機二利用電機一發(fā)的電驅(qū)動車輛，多余的電能將
存儲在動力電池內(nèi)。
流水燈設計4：汽車啟動后在HEV模式下起動發(fā)動機不加速，同時采集到HEV模式信號和發(fā)動機起動信號，電機一給電池充電，電池向電機二供電。這時LED線管展示：電機一→電池
流水燈為紅色流動；電池→電機二流水燈為綠色流動。