随机振动与冲击条件下电动车电池包结构响应分析

为提高电动汽车电池包结构安全性和电连接可靠性,更好地预判和分析电池包结构损伤和电接触可靠性,建立了电池包精细化模型,通过电池包模态试验验证了模型的有效性;从应力值和加速度两个方面分析了电池包在稳态随机振动和瞬态冲击下的结构损伤和电接触可靠性。结果表明,电池包整体模态对触点的动态响应影响很大;同一振动工况下不同位置触点的应力和加速度都很不均匀;冲击工况产生的交变应力比稳态工况对电池包造成的结构伤害和对内部电触点可靠性的影响都更大。分析结果可为电池包安全性设计、接触保护设计和疲劳寿命预测等提供参考。     

车用动力电池包内部温湿耦合特性分析

汽车动力电池包内部的潮湿和凝露现象是温湿度耦合作用的结果，它直接影响电池性能、加剧电池失效且可能引发安全事故，但相关的研究工作还未得到足够关注，开展电池包内部温湿度耦合特性的分析工作尤为迫切。基于此，研究相应瞬态数值分析方法，求解电池包内部空间动态变化的温湿度分布情况。首先，分析电池包内部空间和外界环境的气体交换、热量传递过程，建立热湿传递的物理模型，并根据流体运动三大基本守恒定律以及温湿度耦合关系，建立对应的热湿传递数学模型；利用恒温恒湿箱和安装防水透气阀的电池包箱体进行热湿传递试验，验证外界环境动态变化的温湿度对电池包内部温湿度的影响以及电池包内部出现凝露和积水现象的条件；建立电池包及其内部空间的多物理场耦合三维模型，对电池包内外的热湿传递与温湿度耦合过程进行瞬态数值模拟，根据仿真计算结果与试验结果的对比验证模型的可靠性；采用真实气候环境数据定义模型中动态变化的电池包外部环境，从时间和空间分布的角度分析电池包内部温湿度的瞬态计算结果。研究结果表明：所提出的瞬态数值分析方法的可行性佳，得到了外界环境以及电池工作状态的动态变化对电池包内温湿分布、电池表面凝露时长的影响规律。     

动力电池包抗振动安全性设计研究

为改善电动汽车用动力电池包的抗振动安全性,利用有限元分析方法构建了动力电池包强度、刚度和抗振动性寿命失效分析模型,以有限元仿真结果为指导,优化了电池包的内、外部结构和焊接方式。仿真和试验结果表明,优化后的动力电池包满足国家标准对电池包抗振动性能的要求,具有良好的抗振动安全性。     

纯电动汽车电池包支架性能分析及优化

文章使用有限元分析方法计算电池包固有频率及其模态振型、电池包及其支架在特定工况下的应力;模态分析评价结合路面激励频率特征,评判电池包固有频率是否满足设计要求;强度结果评价结合材料应力应变曲线,评价应力是否超过材料屈服强度。分析结果显示,电池包一阶横摆模态频率低于目标值。经对模态分析结果进行分析优化,达到目标值要求;强度分析结果经过优化后,达到目标要求。     

动力电池包的挤压分析研究及应用

文章基于显式动力学理论深入的展开了电池包挤压分析方法研究,并通过仿真分析试验对标,建立了合理准确的有限元分析模型;通过挤压仿真分析结果对电池包结构进行了优化设计,并通过台架试验验证了有限元模型与试验结果良好的一致性,降低了某车型电池包挤压试验失败的风险,通过文章研究建立了合理准确的电池包抗挤压性能分析方法,提高了电池包的自主研发能力。     

纯电动轻卡电池包支架强度分析及其改进

为了校核某纯电动轻卡电池包支架是否满足设计要求,对其典型的三种工况进行有限元强度分析,分析结果表明其在工况一和工况二时的最大应力小于其材料屈服强度,但是在工况三时的应力超过材料许用应力。通过在电池包支架上增加两根纵梁,改进之后其在三种工况下的最大应力为分别下降了8.9%、6.3%和14.5%,均低于其材料屈服,满足设计要求。     

基于结构优化的混合动力轿车电池包模态特性改进

建立某混合动力轿车电池包结构有限元模型,进行模态分析,根据分析结果对电池包结构进行拓扑优化.参考优化结果,提出了3种优化方案,根据此方案进行结构更改.更改后,结构1阶模态频率提升到24.5 Hz.然后对该结构进行尺寸优化分析,得到最优的厚度分布.最终优化后,电池包结构1阶模态频率由6.4 Hz提升到30.1 Hz,经强度分析验证,新结构满足设计要求.     

纯电动汽车电池包箱体模态分析及优化

随着汽车动力电气化进程的不断加快,电池包箱体作为动力电池组模块的承载体,是保障动力电池组模块能正常工作的不可缺少的核心部件。文章运用Workbench软件建立了某一型式的电池包箱体的有限元模型,对其进行模态分析,提取了1-6阶模态下的固有频率和振型。根据分析结果,运用Optistruct软件对箱体上盖进行了形貌优化设计,得出了设置加强筋的最佳方案,避免了因路面不平度对电池包箱体的激振,对电池包箱体的安全设计具有一定的参考价值。     

新能源重型载货汽车动力电池布置及其模块化设计

为提高电池包在整车布置上的适应性,符合批量生产的客观要求,提出了一种电池包模块化开发流程。首先,对国内整车电池的布置方案进行对比分析;然后结合整车需求及电池包布置位置,参照国内主要竞品参数及工况条件,以电池包模块化开发为指导原则,形成适用于纯电动及混合动力车型电池包开发的概念方案;最后,展示电池包实物成果证明方案的可行性与实用价值。此方案对电池包设计有借鉴意义。     

车用电池箱液冷系统仿真设计

电池包的热管理系统是电动汽车和混合动力安全有效行驶过程中必不可少的辅助系统。本文分析电池工作环境,总结了其设计要求,以某新能源科技有限公司生产的高性能镍氢动力电容电池-NMCH300S为例,运用三维建模软件设计出了电池包的机械结构,并利用有限元ANSYS软件计算出危险点位置,用第四强度理论校核了最危险点强度满足设计要求,使仿真设计起到减少试加工成本的作用。     

集中电机驱动纯电动汽车电池包设计

针对纯电动汽车,根据设计要求选定永磁同步电机和动力蓄电池参数,提出了一种适用于集中电机驱动纯电动汽车的电池包设计流程,包括安全性、功能性、布置方案、总体结构、载荷分配校核、热管理、固定结构、线束、空间校核和结构有限元分析等,并利用该设计流程成功完成了电池包开发.     

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。     

纯电动汽车动力电池包结构轻量化设计

为实现某纯电动汽车动力电池包的轻量化设计,结合电池包各结构件的功能属性与结构特征,通过更换铝合金材料以及形貌、拓扑、尺寸优化等CAE仿真方法对电池包中的不同结构件进行优化,使电池包在保持良好静态性能的条件下,整体质量减轻6.2%,且动态性能得到明显改善。对优化后的电池包实体进行安全性能测试,结果表明,电池包各项安全性能指标均满足国家标准要求,优化设计方案具有可行性。     

PHEV电池包热管理系统设计优化与仿真分析

为实现电池包热管理系统低能耗和高效率散热的目的,文章通过流体动力学（CFD）仿真及实验对某插电式混合动力汽车（PHEV）乘用车电池包热管理系统进行优化研究。电池包热管理系统采用液冷散热,流场压力损失设计目标值为27kPa。初始方案中,流场压力损失实测值约为60 kPa,CFD仿真分析表明,液冷系统流场进出口是产生压力损失的主要部件;采用增大进出口管径的方法对液冷系统进行优化,仿真和实验结果表明,优化后的液冷系统压力损失减小至26 kPa左右;液冷系统流场优化后,对电池包散热特性进行仿真和实验分析,结果表明,在67.6 kW工况下电池包最高温度为53.2℃,低于目标值55℃。综合分析可以得出结论,优化后的电池包液冷系统各项指标达到目标状态。     

某PHEV车型电池热管理系统的1D/3D耦合分析

采用1D/3D耦合仿真的手段对某PHEV车型电池包热管理系统进行了研究。1D建模方法用于建立电芯的等效电路模型,模型用试验数据标定,能预测电芯的发热量,并为3D仿真提供输入。3D仿真能够计算电芯内部的温度分布,而温度会影响1D等效电路的模型参数,进而影响发热量,以这种方式建立了仿真模型的1D/3D双向耦合。利用此模型,以一组高温恶劣工况下实测电池电流和电池包进口处冷却液温度为边界条件进行了瞬态分析,并将冷却液出口水温仿真结果与试验数据进行对比,结果显示两者平均偏差在1℃以内,体现出较好的预测效果。研究结果还显示,电池包外表面空气对流传递的热量在总散热量的5%以内,对结果影响不大。研究证明1D/3D耦合仿真是新能源车型电池包开发过程中的有力工具。     

面向车身刚度的敞篷车底部空间拓扑优化

敞篷车顶盖总成和部分侧围关键接头缺失导致扭转刚度较低的问题,论文以提升敞篷车扭转刚度为目的,通过有限元软件OptiStruct模块对敞篷车下车体空间进行拓扑分析,解析扭转工况车身拓扑传力路径,结合工程实际情况,提出在电池包底部增加抗扭管梁方案,且抗扭管梁与电池包螺栓连接,使得敞篷车身扭转刚度提升51.2%,效果显著。     

新能源汽车电池包箱体结构的轻量化研究现状

通过分析现有电池包箱体的研究状况,对电池包箱体的材料选择、结构设计和制造技术进行了梳理.在选材上,轻质合金箱体是目前电池包箱体轻量化的主要用材;在结构设计上,箱体的耐撞结构、加强筋和内部模组隔板是设计时考虑的重要因素.最后,提出车身-底盘电池包结构一体化、一次成型和连接技术轻量化将是电池包箱体结构设计的主要趋势.     

某新能源汽车复合材料电池包轻量化设计

电池包是电动汽车的动力源,其中下箱体及模组安装板是电池包的主要承载部件,采用碳纤维复合材料代替原不锈钢材料对下箱体及模组安装板进行轻量化设计。上箱体兼顾到制造成本问题,使用原不锈钢材料。结果表明,采用碳纤维复合材料的电池包在满足力学性能的同时,相比于原不锈钢材料,电池包重量指标得到了较大的改善。     

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。     

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。