基于疲劳损伤谱的动力电池包振动标准分析*

为分析动力电池包振动标准的严苛程度,提高电池包结构设计的可靠性,引入频域随机振动疲劳与疲劳损伤累计理论,同时考虑振动激励的方式、持续时间、幅值、带宽等各因素的影响,以疲劳损伤谱作为评价振动标准严苛程度的统一尺度,分别计算了国内外主流动力电池包振动标准的疲劳损伤谱,并对不同频带上各标准的严苛程度进行了分析,着重分析了动力电池包3个振动相关标准的差别,指出了其对电池包结构设计的影响。     

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.     

电动汽车电池包热管理系统设计方法

电池包的热管理是电动汽车和混合动力电动汽车在所有气候条件下有效运行必不可少的。文章介绍了电池组热管理系统的功能,电池组热管理系统设计的一般流程和采用的方法,分析了温度对电池组性能和寿命的影响。指出按照合理有序的步骤和方法设计,能更加有效地设计出合理的热管理系统,提高电池包的性能和寿命周期,并缩短设计周期,避免不必要的重复工作。     

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。     

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。     

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。     

电动汽车电池包散热加热设计

电池包的热管理是电动车和混合动力电动汽车在所有气候条件下有效运行必不可少的。文中分析了温度对电池组性能和寿命的影响,概括了电池组热管理系统的功能,介绍了电池包热管理需解决的一些问题和相关解决方案,以及怎样合适地设计电池包散热加热系统。     

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。     

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。     

纯电动汽车电池包轻量化设计综述

纯电动汽车因其清洁、无污染的特性,成为各国研发的重点方向。其电池包是整车的核心部件,起承载和保护动力电池组的关键作用,其结构设计的轻量化是汽车轻量化、提升续驶里程的关键途径。电池包服役过程中需承受来自地面的各种冲击载荷,箱体结构的强度、刚度及安全性等均会对电池包性能产生影响。通过总结不同品型电池包在结构设计、材料选用、静态特性和动态特性4个方面的性能参数,从这4个方面比较了不同轻量化设计电池包对材料的性能要求,评估了不同材料的轻量化效果,为选用合适的轻量化材料用于电池包的结构设计提供参考和理论指导。     

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。     

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.     

基于正交模型灰色关联算法的高功率动力电池包冷却结构优化研究

针对液冷型动力电池包冷却结构多因素参数化研究,搭建电芯电-热耦合仿真模型,通过台架试验验证了电芯仿真计算的有效性。对显著影响液冷型电池包性能的冷却液流速、冷却液温度及冷管宽度和高度4个关键参数进行四因素四水平正交试验计算,基于正交模型的模糊灰色关联分析法探究四因素对电池模组最高温度和最大温差的影响权重。结果显示：对于电池模组最高温度,冷却液的温度对其影响最大,冷却液流速次之,冷却管道宽度影响最小;而对于电池模组最大温差,冷却液流速对其影响最大。通过结果分析得到优化组合方案,计算得到优化方案能使得电池组最高温度下降到32.8℃,最大温差控制在3.3℃内,冷却性能表现最佳。     

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.     

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。     

浅析电动汽车电池包低压线束设计及制造

随着新能源汽车的日益发展,新能源电动汽车逐步受到关注,动力电池包是电动汽车的核心部件,本文针对电池包低压线束所承载的功能及面临的装配空间环境,对电池包低压线束在设计及制造方面进行分析讨论,介绍了纯电动汽车电池包低压线束设计要点以及制造方面的要求。     

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。