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...     

新能源动力电池包箱体挤压失效数值分析

针对新能源动力电池包箱体在挤压时,出现的大面积材料撕裂失效行为,提出一种基于广义增量应力状态依赖性损伤模型（GISSMO）材料断裂准则,采用LS-Dyna软件进行有限元分析建立实验数值模型的方法,通过设计失效物理样件,开展材料单向拉伸实验、胀形实验,标定不同应力三轴度状态下的失效塑性应变值,同时引入累积损伤参数以考虑累积损伤因素的影响。运用三点弯曲实验,矫正材料失效本构模型,通过比对箱体的挤压实验与仿真模拟结果,发现材料的失效区域、位置及过程失效行为均有较好的一致性,挤压力位移曲线的吻合度较高,验证了所得的基于GISSMO材料断裂准则失效计算模型,可以准确预测动力电池包箱体受到挤压破坏时产生的裂纹产生、材料失效问题。     

动力电池包的热场分析

分析对电池包生热管控的必要性以及热管理系统的功能和组成,基于传热学理论模型,应用ICEPAK模拟软件对某10.5 m纯电动客车的电池包热场进行数值模拟,并根据模拟结果提出改进措施。     

动力电池包箱体振动疲劳分析及优化

文章通过对某车型动力电池包箱体在振动试验中出现的疲劳断裂问题进行分析论证,建立了一种新的基于PSD试验谱下的振动疲劳仿真分析方法。结果表明:该方法下的仿真疲劳损伤位置与试验断裂位置一致。经过对其进行方案优化后,该箱体结构满足振动疲劳性能并顺利通过振动试验。这种基于PSD谱振动疲劳仿真分析方法具有较强的工程实用性,为工程振动问题提供了风险预测、问题解决,缩短开发周期。     

继电器控制及诊断在电动汽车动力电池包的应用

本文主要介绍电动汽车电池包内的继电器闭合断开逻辑及在闭合断开过程中BMS (电池管理系统)对继电器的故障诊断策略。通过对继电器的控制及诊断可以及时上报继电器的状态,从而保证电池包的高压安全。     

动力电池包载荷谱虚拟迭代分析

采用ADAMS建立车身-电池包刚柔耦合多体动力学模型以及电池包系统的六通道虚拟试验台。基于电池包实测载荷谱,通过虚拟迭代分析,各通道的相对损伤值接近1,验证了迭代计算的收敛性。研究方法对电池包的结构疲劳分析和振动响应特性研究具有重要的参考价值。     

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。     

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。     

动力电池包系统在纯电动汽车上的应用

随着纯电动汽车近年来的快速发展,动力电池包系统作为汽车上全部能源的供给装置,其在纯电动汽车上的应用显得格外重要。文中围绕动力电池包系统的构成、安全防护、功能要求和技术难点分析,结合一款纯电动汽车的开发,对动力电池包系统的设计及应用进行了阐述和研究。     

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。     

纯电动汽车动力电池包散热数值仿真研究

为了解决某纯电动汽车在高速工况下电池包散热问题,以其动力电池包和简化车体为研究对象,在STAR-CCM+软件平台上开展了电动汽车动力电池包的散热对比分析,提出了增加导热介质的解决方案,并选定了最优方案进行实车试验验证。实车试验结果表明,该优化方法成本较低,可行性好,解决了电池包散热困难的问题,为电动汽车动力电池包的热管理开发提供了新思路。     

电动汽车动力电池包仿真模型设计

随着新能源汽车的普及,各个整车厂在新能源车型投入的越来越多,车型也越来越多,而每个车型对应的电池包也不同。为了在电池包设计前期了解电池的性能,基于Matlab/Simulink设计了一种动力电池包的仿真模型。此仿真模型可以通过输入电池参数仿真出电池的温度变化曲线、电压变化曲线以及荷电状态变化曲线,通过输入继电器和高压系统参数仿真出预充时间和高压输出变化曲线,通过导入车辆工况仿真出电池运行的实时状态（温度、电压、荷电状态等）。这些变化曲线对于电芯的选型以及预充电阻的选型具有重要的参考价值。经过仿真后的曲线分析,此模型与电池的电化学特性相符,高压变化也符合物理变化特性,可以用作电芯和预充电阻的选型参考。     

电动汽车动力电池包随机振动试验开发

电动汽车动力电池包振动试验是电池包安全性能验证的重要部分。文章基于试验场采集的路谱数据和车辆道路试验规范,基于等损伤原则,计算合成动力电池包加速振动试验所需要的随机目标谱(PSD)。考虑到振动试验台的有效频率限制,对目标谱进行优化和简化,得到了合理可用的振动试验输入PSD谱。     

解析纯电动汽车的动力电池包轻量化

锂离子动力电池包系统在纯电动汽车中的应用最为广泛,动力电池包是利用1个封闭盒形结构将BMS、热管理系统、模组架以及动力电芯等组件组合在一起。纯电动汽车的重量很大程度上取决于动力电池包的重量。因此,电池包的轻量化对于纯电动汽车的轻量化有着十分重要的作用。因此,文章对纯电动汽车的动力电池包轻量化的实现方法进行了详细的介绍。     

锂离子动力电池包连接排缓冲设计

锂离子动力电池包工作温度范围较宽,其内部结构尤其是方壳电池之间连接排结构的固定约束程度高,几乎没有发生位移的空间,在冷热循环冲击中温度变化引起的热应力效应需要连接排自身消化。对此,分析了连接排热胀冷缩时的应力应变情况;在连接排中部设计缓冲部,利用缓冲部的升缩弯曲变化来降低连接排对连接极耳的作用力;分析了连接排缓冲部不同几何形状对电池极耳的作用力,推导出其变化规律。连接排缓冲设计能有效解决方壳电池包电芯之间连接排结构与电芯极耳强度的热应力问题,降低了由于连接排设计不合理而导致的电芯寿命降低甚至无法使用的风险。     

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。     

混合动力汽车电池包液冷板冷却性能仿真分析

为对比分析电池包液冷板不同结构型式的冷却效果,基于某款混合动力乘用车的HEV电池包架构,在相同的热仿真工况下,采用热力学分析软件对口琴管液冷板和压铸箱体搅拌摩擦焊液冷板的冷却效果进行数值仿真。由仿真结果可知,相较口琴管液冷板而言,采用压铸箱体搅拌摩擦焊液冷板结构形式能取得更好的冷却效果,这为其他款混合动力乘用车的电池包液冷板结构设计提供了良好的借鉴经验。     

液冷和冷媒直冷动力电池包冷却性能数值分析

采用数值模拟的研究方法,对比分析了某纯电车型在高速超速以及驱动耐久工况下动力电池包采用液冷和冷媒直冷两种方案的冷却性能,研究结果表明,对于高速超速工况,相对于液冷方案,采用冷媒直冷电池包温度降低了约10%;对于驱动耐久工况,采用冷媒直冷方案电池包温度降低了约 16%,与此同时,电池包均温性也有所改善。在相同工况条件下,动力电池包冷媒直冷的冷却性能优于液冷。     

PHEV动力汽车电池包振动性能结构优化

<正>电池包的抗振动性能对电池的基本电性能、安全性、可靠性和耐久性具有重要影响。本课题基于某PHEV车型电池包的开发过程中,采用了仿真分析的研究方法,对电池包的抗振动性能进行了分析和优化,提高了电池包的振动安全性能。PHEV（插电式混合动力汽车）是近几年在传统汽车的基础上发展起来的一种汽车,由于其突出的燃油经济性和优良的排放性能受到全世界的广泛关注。其电池包的抗振动性能直接决定了整车的安全性和使用寿命。电动汽车在实际行驶过程中路况比较复杂,因此电池包受到的振动情况是随机的。