基于安全、轻量化、可靠性多目标的新能源汽车电池包壳体开发

电池包作为新能源汽车的动力源,是新能源汽车最重要的部件之一,而电池包壳体对电池包乃至整车起重要保护作用,是新能源汽车的关键部件。电池包壳体质量占整车的2%～6%,电池包壳体对汽车轻量化同样起到重要作用。基于全球汽车产业的节能减排发展目标,从安全性、轻量化、可靠性3个角度出发,论述了新能源汽车电池包壳体开发的行业发展现状,展望其未来的发展趋势,同时针对这一领域存在的共性关键技术问题进行了讨论。     

新能源商用车电池包壳体的焊接

<正>通过分析新能源商用车电池包壳体采用的某型铝合金的特性和焊接难点,选用TIG焊焊接方法,使用IGBT交、直流TIG弧焊电源,并设计合理的焊接工艺路线和防变形措施,使得焊接缺陷和焊接变形量显著减小,焊接完成的电池包达到设计技术要求。前言新能源又称为非常规能源,是指传统能源之外的各种能源,也指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、风能、海洋能、生物质能和核聚变等~([1])。新能源汽车(New Energy Vehicles)是指采用非常规的车     

连续纤维复合材料电池包上盖的设计研究

轻量化技术可有效提高新能源汽车续航能力和驾驶性能,已被广泛应用于汽车的生产制造中。连续纤维复合材料在比强度、比刚度、热膨胀系数与抗疲劳性能等方面比传统金属更具有优势,开启了轻量化新时代。文章以新能源汽车核心部件电池包为研究对象,基于高压树脂传递模塑成型（HP-RTM）工艺,根据碳纤维复合材料与玻璃纤维复合材料的材料特点,对电池包上盖进行了轻量化设计。通过结构优化、工艺优化、连接方式优化等技术手段完成了电池包上盖的轻量化量产方案。电池包样机测试结果表明,采用碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料制作的电池包上盖可以有效提升电池包结构的强度、刚度以及耐疲劳性,综合减重达50%以上。文章所述的连续纤维复合材料轻量化设计方案也可为汽车其他零部件设计提供指导。     

新能源电池包通讯与控制技术研究

随着新能源汽车越来越普及,新能源汽车电池包通讯以及控制技术也越来越成熟,本文介绍了新能源汽车电池管理系统的组成以及与其他模块的功能结构,并简要概述了交流电充电系统控制逻辑的基本原理,进一步阐述了电池包通讯以及控制技术的重要意义。     

汽车灯罩与灯体装配连接方式

汽车灯罩与灯体装配连接的质量直接关系到整个灯具的质量。根据灯罩与灯体不同材料组合的形式,文章介绍了粘胶连接式、热板焊接式、超声波焊接式、激光焊接式和摩擦焊接式5种连接方式及其优缺点。指出超声波焊接和激光焊接能够较好地达到气密性和外观要求。在未来灯具装配中,主要利用热塑性塑料分子链扩散进行塑料零件焊接,粘胶粘接将被超声波焊接、激光焊接和热板焊接等方式取代。     

新能源汽车动力电池包挤压性能分析

动力电池是新能源汽车动力系统的重要组成之一,承担着整个车辆的能量来源。电池包作为动力电池的结构承载部件,其设计好坏直接关系到系统的安全性、可靠性和稳定性,因此需要具备较高的结构强度和抗变形能力。文章以某款新能源汽车电池包系统开发为例,基于国标规定的挤压试验要求进行了相应的仿真模拟试验,得到了电池包的抗挤压能力值和系统零部件的应力水平,并与目标值进行了比较和评估。文中的分析手段和评价方法为动力电池包系统的设计和开发提供了参考。     

CEVE安全评价方法及结果分析

安全是中国新能源汽车评价规程（CEVE）三个维度之一，也是新能源汽车最关键最重要的指标。基于消费者使用场景，通过对整车使用安全及其安全处理机制、电池包IPX9 防水、电池包底部球击安全、电池包高低温充电安全等方面开展测试评价方法的研究，评估车辆在耐环境性、误操作防护和事故中对乘员的保护能力；同时对车辆安全核心部件动力电池包在机械滥用、电滥用和热滥用三个角度进行全方位的测评研究，评估动力电池包的安全性。测评研究结果以直观量化形式发布，为消费者提供参考，引导企业对产品进行优化升级，促进新能源汽车更安全、更高效的发展。     

集成式FPC-PCB在动力电池管理系统中的应用

当前动力电池管理系统在设计采样回路时多采用线束和接插件连接电芯和控制器。随着电池包电芯数量的增加,采用线束和接插件的连接方式,首先布线很难做到规整划一,走线需要压缩有限的电池包空间,装配对人工依赖很大,不利于自动化、集成化生产;其次接插件很难做密封设计,且占用较大的高度空间,不利于电池包空间优化。随着电池包内模组数量的增加,接插件数量和线束长度也随之增加,成本压力越来越大,不利于低成本发展方向。针对以上问题,提出一种基于FPC和PCB的软硬板集成连接方案,将线束变更为FPC,取消接插件,采用焊接形式做FPC-PCB的一体化集成,优化接口设计,有效降低了高度空间和成本,适应自动化、集成化发展趋势。本文首先设计FPC,其次对FPC-PCB连接接口进行设计优化,对焊接工艺进行对比选型,最后设计试验验证连接性能。验证结果表明该集成式连接方案满足设计要求,可应用于电池管理系统中的低压采样回路。     

超声波焊接和U型件压接在汽车线束生产中的对比分析

超声波焊接和U型件压接作为汽车线束导线间连接的两种主要方式在公司得到了广泛应用。其中超声波焊接主要应用于横截面积10 mm²以上的导线、屏蔽线、双绞线等电流大或对信号传输质量要求高的导线间的连接,其他除客户要求采用超声波焊接外一般采用U型件压接。文章结合我公司超声波焊接和U型件压接的应用生产和实际加工情况,通过对其的总结归纳和研究,介绍了汽车线束生产制造中的超声波焊接和U型件压接这两种导线间的连接方式,并对这两种方式的优劣进行了对比分析,可为汽车线束生产过程中导线间的连接方式的选取提供参考和方向。     

面向新能源汽车的座椅结构设计

新能源汽车的应用,对汽车座椅构造提出了全新的需求。汽车座椅的结构需要在兼顾安全与舒适的同时,充分考虑新能源汽车动力电池包的容积、形式和布局方法等。此外,汽车座椅结构的轻量化也至关重要。经过对汽车市场实际调查研究和文献检索,从汽车座椅的构造形态、尺寸参数、用途等方面系统分析了新能源汽车市场对座位架构设计所提出的需求,并根据上述特点,通过系统分析和总结提出新能源汽车座椅构造的设计方案,综合利用新型材料、改进工艺技术、优化结构设计方案和人机工程学方案等,为新能源汽车座椅构造的方案设计提供参考。     

新能源汽车动力电池铝壳体弧焊起弧失效原因分析

由于铝型材在空气中易氧化,且氧化层熔点非常高,铝型材的焊接性缺陷导致厚板铝型材弧焊工艺会遇到很多的棘手问题,例如气泡、飞溅以及起弧失效等。文章介绍了在新能源汽车领域铝电池壳体弧焊工艺中遇到的起弧问题,全面分析总结了铝型材弧焊起弧失效的因素,如接地、送丝系统、焊接参数等以及问题解决过程。文章提出的针对性优化措施对解决铝弧焊工艺中的铝型材弧焊问题解决有较好的指导意义。     

新能源汽车动力电池包生热量仿真分析

某车型电池包箱体空间较小,电池单体的散热效果受结构限制,在极端工况下极易产生电芯高温热失控问题进而影响行车安全。因此在该电池包设计过程中,电芯堆叠热设计就显得极为关键,文章采用Matlab仿真程序,基于戴维南单体电池模型和HPPC测试,完成了某新能源汽车电池包热生热量仿真分析,对比了25℃与40℃环境温度下电池单体在不同工况下的生热性能,为三维电池包热仿真提供必要的输入条件。     

纯电动汽车电池包壳体轻量化材料应用及研究进展

电池包能量密度的提升是增加电动车续航的关键,降低电池包壳体重量能有效提升电池包能量密度。电池包壳体分为下壳体和上盖,对高强钢、铝合金、SMC、碳纤维复合材料等轻量化材料在电池包壳体上的应用情况进行了综述,浅析了不同材料和工艺在应用中的优缺点,并对电池包壳体轻量化材料的最新研究进展和未来发展的技术路线进行了简介。     

动力电池内部线束布置及设计分析

目前新能源汽车动力电池包内线束存在着各种设计方面的困扰,由此产生了新的设计理念,文章针对新能源动力电池内部线束在布置和设计方面进行分析讨论,介绍了电池包内线束设计要点,以及布置过程中EMC方面的防护设计。     

新能源汽车车架结构拓扑优化初步设计

车架结构设计在新能源汽车节能环保设计中具有重要意义。文章基于拓扑优化设计理论,应用数值计算方法对新能源汽车车架结构进行了三维拓扑优化初步设计。通过新能源汽车正常运行过程中车架弯曲、扭转工况下的优化设计计算分析,得到车架结构初步的最优载荷传递路径及各构件空间连接方式。可为车架结构的进一步详细设计提供参考。     

新能源汽车检测维修现存问题及解决路径

文章以新能源汽车检修维修现存问题及解决路径为研究对象,首先对新能源汽车检测维修现存的问题进行了介绍分析,随后结合相应的问题,从多个角度入手,提出了一些针对性的问题解决路径措施,希望能够为相关研究提供一定的参考.     

铝合金螺栓在新能源电驱动总成上的应用

镁合金是新能源电驱动总成壳体理想的轻量化材料。为解决镁合金壳体与紧固件之间的电偶腐蚀,须采用铝合金螺栓方案。与传统钢制螺栓进行对比,分析了铝合金螺栓配合镁合金壳体进行装配的优势,并研究了铝合金螺栓应用中的啮合长度计算、表面处理选择和装配工艺制定问题。     

汽车盒式梁车架焊接工艺分析和设计

盒式梁车架总成主要靠焊接连接,焊缝复杂,弧焊后变形量大,影响悬架、转向、发动机等系统的后续装配精度。为了保证车架的焊接质量,文章夹具结构、焊接顺序和焊接设备等方面提出对盒式梁汽车车架的焊接变形及质量控制方法。     

HEV电池模组堆垛过程中电芯极柱高度差影响因素研究

电池包内模组通常由数个电芯成组而成,而模组集成装配的重要工艺之一就是电芯的堆垛,由于电芯本身的尺寸公差及工艺过程中引入公差,电芯堆垛成组后各个电芯的极柱、底面不可避免产生高度差,其形成的面的平面度偏差会影响到模组其他零件的装配,其中最重要的就是连接片与电芯极柱的激光焊接质量。文章主要探讨如何保证模组最终的焊接质量,从电芯尺寸公差、电芯堆垛工艺参数、焊接工艺参数、实际焊接需求等方面对提升焊接质量的因素进行分析。结果表明,电芯自身的尺寸公差与电芯堆垛的工艺设计对最终的堆垛结果均有一定程度的影响。研究结果对后续HEV及更多类型模组的堆垛设计提供了指导。     

国内外典型纯电动汽车冷却系统方案解析

正对国内外几款典型的纯电动汽车的冷却系统构型方案进行了解析,分析了其构型的特征,为自主品牌电动汽车的开发过程中的冷却系统方案制定提供指导。采用电机余热加热电池包、电池温度分级控制等方式可优化系统的能量利用,提高纯电动汽车的续驶里程。为应对汽车燃料消耗快速增长及由此引起的能源和环境问题,鼓励新能源汽车的发展,近日,工信部等五部委印发了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,该办法自2018年4月1日起实行。这标志着新能源汽车的研究已成为我国汽车发展的战略。