锂离子动力电池模组碰撞失效行为试验研究

随着新能源汽车的快速发展和普及推广,锂离子动力电池的安全性问题日益突出。文章基于电池系统国标检测项目和典型汽车碰撞工况,设计了锂离子电池模组在不同加载速度和不同方向下的挤压试验,分析了锂离子电池模组的复杂力-电特性和失效行为。结果表明:电池模组在低速和高速挤压试验过程中均出现内短路和热失控现象,高SOC电池模组相比于低SOC模组在发生热失控后更容易起火燃烧。高速冲击工况下电池模组发生内短路时的侵入量比低速工况时小,说明电池模组的损伤容限随着加载速度的提高而降低。电池模组在碰撞工况下的力学特性及安全性具有典型的方向性。电池模组X方向的抗冲击能力相比Y向和Z向更强,但因电池单体堆叠热量积聚使得模组热失控更严重。研究结果为模组耐撞性能提升和整车电池碰撞防护设计提供了重要参考依据。     

动力电池充放电效率测试方法及特性研究

动力电池充放电效率是提升整车能量利用率的关键。文章从动力电池的工作原理出发,分析了影响动力电池充放电效率的因素,提出了一种充放电效率表征方法和试验方法;在此基础上,搭建了实验平台,并设计实验参数及要求,并针对某款电动汽车动力电池进行了实验及分析。结果表明:整车能量流分析不可忽视充放电效率的影响,不同充放电工况下,电池充放电效率随电流变化呈线性负相关的关系。     

车用动力电池碳纤维箱体的设计研究

以某款电动汽车动力电池箱体为研究对象,探讨了碳纤维应用于动力电池箱体以实现轻量化的设计思路,阐述了其具体设计过程,并采用有限元法对电池箱体的性能进行了评估,结果表明碳纤维电池箱体的各项机械性能均满足设计要求。在此基础上,对碳纤维电池箱体的设计进行了总结。     

动力电池低温环境下对车辆性能的影响分析

针对动力电池在低温环境下放电能力下降带来的性能限制,以某款搭载了额定容量为271Ah磷酸铁锂电池的纯电动汽车为研究对象,设计了蓄电池模块低温放电容量试验和低温环境电池动态电压测试,探究动力电池的低温性能表现及其对整车行驶过程的影响。试验数据表明,相比于常温下动力电池的放电性能,低温环境下电池放电容量及电压显著下降,由此造成的放电电流限制对车辆行驶造成了一定的影响。     

浅析低温环境下纯电动汽车续驶里程缩减的因素

动力电池作为纯电动汽车的唯一能量源,其性能直接影响整车性能.动力电池性能易受温度影响,尤其在低温环境下电池充放电能力受限,进而造成纯电动汽车里程衰减.本文以某纯电动汽车为研究对象进行常温及-7℃低温CLTC工况试验,分析常温及低温整车能量管理策略,从整车开发层面提出降低纯电动汽车低温里程衰减的措施及建议.     

基于低温工况的纯电动汽车电池保温设计

针对纯电动汽车动力锂离子蓄电池包在低温工况下散热严重导致温差较大的问题,文章设计了一种电池包保温层,以某纯电动汽车电池包为样本,对电池包及模组进行温度场仿真及低温静置试验,结果表明:在低温-20℃工况下,样品电池包增加保温层设计后,电池的最大温差和降温速率都明显减小,整包保温性能得到改善。     

汇流排对电池模组温度与电流均衡性的影响分析和实验研究

对某电动汽车电池模组的发热特性进行了热电耦合数值计算,研究了放电倍率、电流进出方式、汇流排接触面积和电流进出位置等对电池模组温度场和电流密度的影响。结果表明:电流放电倍率对温升和汇流排与电池之间的热交换影响较大,高倍率电流充放工况下电池发热分析应该考虑汇流排电热效应的影响。采用电池充放电测试系统对电池模组在不同放电倍率电流工况下的温升情况进行实验研究,在28.5℃的环境温度下,测得最大温升与热电耦合数值计算结果基本一致,说明了数值模拟可很好预测汇流排的温升特性。     

电动汽车动力电池管理系统控制方法研究

合理的电池管理系统控制方法能够有效地将动力电池控制在最优工作区间,对于保障动力电池的电性能、一致性、安全性和使用寿命具有重要作用。根据某款纯电动汽车的具体要求,研究制定了动力电池管理系统的控制方法。软件仿真、CFD仿真和动力电池循环寿命的仿真结果表明,所提出的电池管理系统控制方法能够保证动力电池充放电性能,提高动力电池的寿命和安全稳定性,总体可行。     

电动汽车动力电池管理系统的设计探究

随着电动汽车的普及,动力电池成为电动汽车的核心部件之一。电池管理系统的设计对于电动汽车的性能和安全至关重要。据此,首先阐述了电动汽车动力电池工作原理,其次描述了电动汽车电池管理系统设计的三大技术支持,最后提出了电池管理系统的硬件设计研究及软件设计研究。研究结论可为电动汽车电池管理系统的开发和研究提供参考。     

低温工况下电动汽车电池热管理系统优化

随着电动汽车的市场占有率不断提升,汽车制造商逐步将研发重点转向动力电池和智能化控制方向。由于动力电池的化学特性,温度对动力电池充放电性能与安全性会产生较大影响,因此在电动汽车开发中,电池热管理系统的设计具有较高的优先级。基于现存主流电动汽车电池热管理系统结构,结合特斯拉汽车的八通阀热泵系统技术,分析了动力电池的工作原理及其热管理系统的优缺点,同时针对动力电池在低温工况下会出现冷车掉电、续 航里程短、充电功率下降等问题,提出了动力电池热管理系统优化方案。     

插电式混合动力汽车碰撞安全性能设计开发

在对插电式混合动力汽车的发动机、燃油箱和动力电池、电机、高压电路等关键零部件进行相关的碰撞安全性能开发时,不仅需要考虑传统燃油车的碰撞安全标准要求,同时还要考虑电动汽车动力电池安全相关的碰撞标准要求和电安全设计防护。文章首先分析了相应的碰撞试验法规,结合上汽某插电式混合动力汽车整车布置方案,针对其特殊结构重点研究其追尾碰撞和侧面柱碰撞工况,在考虑传统汽车结构和乘员安全的基础上,对动力电池、高压电系统等电安全进行了分析。文章对研究插电式混合动力汽车的碰撞安全,具有一定的指导意义。     

汽车碰撞安全与轻量化研发中的若干挑战性课题

汽车结构与动力电池的碰撞安全性是开发轻量化、电动化汽车的强制性要求和关键基础性支撑技术。通过3个方面的10个典型课题及研究结果，介绍并综述了汽车碰撞安全性研发的技术挑战。第一，采用夹层式汽车前舱罩盖技术，提升罩盖结构力学特性的横向均匀性以及冲击响应历程的均匀性，满足汽车吸能位移限定下的行人头部碰撞响应控制；采用精细人体有限元模型解析复杂工况下行人下肢损伤机理和影响参数，基于人体组织损伤层面的虚拟评估改进汽车结构的人体碰撞保护设计；面向复杂道路交通事故工况和多样化人体特征，解决强非线性条件下的自适应乘员智能保护系统优化设计难题，通过在时间和空间上对乘员约束载荷的均衡化实现针对工况可调的碰撞保护。第二，揭示材料冲击测试中系统共振导致信号振荡和材料屈服放大振荡的机理，开发抑制信号振荡的轻质动态力传感器；精细表征材料在碰撞载荷和复杂应力状态下的力学行为，针对高强钢、塑料、胶粘和焊点等轻质高强材料及复合连接接头建立大变形失效断裂预报方法及仿真模型。第三，基于动力电池多工况挤压试验，建立电池在外载荷作用下的材料失效、电压陡降与温度上升的响应特征关联性，提出用力学响应特征预测电池内部损伤起始和短路发生的判据，解决电池在机械滥用载荷下的短路预测问题，建立能准确预测电池变形响应的数值模型及碰撞安全评估方法，并应用于电池包和电动车的轻量化与碰撞安全性设计。     

电动汽车正面刮底工况设计及电池包防护优化分析

针对行业对电动汽车底部碰撞工况研究较少且无相关标准和法规的现状，结合电动汽车底部碰撞交通安全事故案例，设计了一种典型的正面刮底碰撞工况及其碰撞壁障，通过仿真分析与试验结果验证了该工况的合理性和碰撞壁障的可靠性。同时根据电池包在正面刮底工况中的损伤情况，提出了两种电动汽车电池包防护优化方案，降低了电动汽车电池包在正面刮底工况中的损伤。     

电动汽车动力性参数的仿真设计与试验验证

按照市场定位和动力性设计要求,对正在研发的某电动汽车的基本结构参数和电动机的功率、传动比和蓄电池的容量与组数以及整车续驶里程等参数进行匹配设计.应用ADVISOR软件建立整车仿真模型,对其动力性进行仿真分析.最后通过实车试验,验证了仿真模型的合理性和该动力性参数设计方法的可行性.     

轻量化系数2.0级车身关键设计及制造技术

汽车的轻量化有着巨大的经济、社会及环境效益,车身轻量化是其中的重要组成部分。新能源汽车需要搭载大容量动力电池以增加续驶里程,电池的安全性也十分重要,要求车身在保证车内乘员和电池安全性的同时提供尽量大的电池包安装空间,又要兼顾轻量化,这些目标给车身设计开发带来了诸多挑战。以一款电动轿跑车为例,介绍了一些关键的轻量化设计和制造技术,实现了C-NCAP五星和C-IASI优秀的碰撞安全性,以及轻量化系数2.03的行业领先水平。     

充电模式下锂离子电池组主动均衡控制方法研究

目前电动汽车都会采用到驱动动力强劲的锂离子电池,在充电模式下保证锂电子电池组实现主动均衡控制,有效推进电动汽车电力系统良性发展,提升电汽车整体性能。文章中所探讨的是基于双向Buck-Boost拓扑结构的主电路主动均衡控制系统,它其中基于荷电状态SOC建立主要均衡判据,进而实现了对主动均衡控制策略的有效改进。简单研究了充电模式下的锂离子电池组主动均衡控制电路设计方法,锂离子电池组的SOC均衡控制策略,并对其设计控制方法仿真结果进行分析。     

基于Advisor的纯电动汽车动力性能仿真

在设计了以镍氢电池组和交流异步变频电机驱动的某纯电动汽车动力系统的基础上,利用Advisor车辆仿真软件建立了蓄电池、电动机及驱动系统和整车仿真模型.经过对该车整车动力性能仿真分析,表明该车动力系统设计方案是可行的.     

电动汽车高压熔断器选型及失效模式分析

熔断器作为电动汽车动力电池回路及高压附件系统回路短路保护的主要措施。文章从熔断器的主要特性及选型设计两方面阐述了电动汽车高压熔断器的选型原则及选型方法,并分析了熔断器的失效模式。     

电动乘用车轻量化评价研究及要素分析

围绕轻量化评价,结合汽车产品公告和免征车辆购置税的新能源汽车车型目录相关数据,对电动乘用车的广义体积(长×宽×高)下的整备质量、不含动力电池的整车质量、电池质量占比、载质量利用系数、动力电池密度、整车能量密度、整车功率密度、动力性、电耗限值比、续航能力等相关因素进行分析,按车型种类,在总样本中各选5个车型,进行对比分析,探讨评价方法。