对于纯电动小型汽车动力电池箱体设计研究

近年来，随着科技的不断发展和进步，电动汽车的发展也取得了一定的显著成就。动力电池不仅是目前纯电动车的直接的能量来源，同时也对电动汽车的性能有着一定的影响。其中的电池包，与整个车体的安全性能是有着直接关系的，而作为电池组载体的电池箱体，对电池组的安全和防护又有着不可替代的重要作用，电池箱体的设计，需要考虑很多的影响因素。特别是小型纯电动汽车，因为空间受到了限制，所以就必须在电池箱体内装入可存贮更多电量的电池，并且还必须与整车之间实现完美的搭配，因此，电池箱体的设计是有着很高的要求的。     

电动轿车电池箱体轻量化研究

提出一种形貌优化的电动轿车电池箱体轻量化设计方法。运用CAE有限元分析软件完成了电池箱体下板的单元离散、结构分析和形貌优化整个过程。以最大节点位移和最大单元应力为约束条件,分别以自定义多目标优化方程和单元总应变能为目标函数,完成了电池箱体下板形貌优化,获得了相应的加强筋布局方案,得出电池箱体优化后的结构形式。经分析计算,改进后的电池箱体下板结构力学特性更趋合理,重量减小61.39%,实现了轻量化设计的目的。     

混合动力汽车镍氢电池热管理策略研究

为了预防电池组的热失控现象,对搭载一种镍氢电池组的混合动力汽车热管理系统策略进行了设计及验证。总结镍氢电池组的温度特性确定电池热管理系统的目标,分析电池组冷却系统得出影响电池温度的主要因素,提出一种模糊PID温度控制算法并结合电池组热管理系统目标设计了电池热管理系统策略。对采用这种温度控制策略的电池组进行了台架热平衡试验后又进行了整车高温试验。试验结果表明,当电池组处于高温环境且工作电流较大时,设计的策略能够保证电池组的最高温度、温差在合理温度区间内。     

基于ANSYS的真空箱体壁厚与变形间的关系研究

随着科技的不断发展和进步,电子束焊接技术被广泛地应用于航空航天、汽车、国防军工、仪器仪表等精密、高端行业。电子束焊机的主要承载部件是真空箱体,不仅承载着电子焊枪、焊接台而且还承载着很多精密部件,其变形直接影响焊机的工作精度。真空箱体结构往往是薄而大的板材结构,在设备真空状态下实施焊接中极易发生变形。本文首先针对某电子束焊机真空箱体的不同壁厚尺寸在受力环境下的变形情况进行了仿真研究,获得了箱体在不同壁厚尺寸时前大板的变形数据,并得到了在满足变形要求时的最小壁厚值。其次,结合前人经验和理论,总结出无加强筋的前大板壁厚尺寸设计的理论公式,并将该公式成功应用于无加强筋箱体壁厚的设计中。     

重型汽车变速箱箱体有限元模态分析

变速箱是汽车传动系统的主要部件之一,它的振动必然带来汽车整车的振动和噪音,影响汽车的整车性能。以重型汽车变速箱箱体为研究对象,应用PRO/E软件建立箱体的三维实体模型,并利用ANSYS软件建立箱体的有限元模型,完成了箱体的有限元模态分析。分析结果可为寻找变速箱箱体产生振动的敏感部位和箱体的结构优化设计提供依据。     

电池组风冷系统结构设计与仿真优化研究

针对动力电池组在夏季高温时电池间温差过大的问题,对结构内流道的尺寸、出风口的尺寸、不同出风口开闭时与电池组温度场之间的关系进行了研究。提出了一种含有4个出口的风冷电池箱体结构,通过Fluent软件,对不同流道尺寸的电池组进行了散热模拟,并针对箱体的4个出口,做了单开、双开、全开等多种开闭策略的模拟。研究结果表明:两个流速较慢的流道采取5 mm流道设计,其他9个流道采取3 mm的流道设计时,该结构冷却效果最好;在打开1、2出风口或3、4出风口时,该型风冷结构可对出风口对应的电池强化冷却;以一定的周期规律性地开闭1、2出风口和3、4出风口,可以较好地改善电池组内的温度不一致性。     

分动器箱体结构拓扑优化设计

针对分动器箱体复杂结构,将基于变密度的拓扑优化分析方法应用到汽车变速箱箱体的结构设计。将结构的最小柔度作为优化目标,以体积分数、位移、应力、模态频率和加工方式为约束条件,分别展开了箱体结构外廓和内部加强筋板结构的拓扑优化分析,并对优化设计的箱体结构进行了静强度和模态分析。结果表明:箱体结构静强度和模态频率均高于设计指标,实现了复杂箱体结构的拓扑优化设计。     

电动客车动力电池散热分析与优化设计

近年来,由于全球汽车数量的急剧增加,以汽油或柴油作为能源的传统汽车导致了严重的大气污染以及能源枯竭等问题,研发出实用的清洁能源汽车已经迫在眉睫。电动汽车的性能取决于动力电池组,电池组的工作温度对电池的性能影响极大,需要对电池组进行热管理。选取某型锂离子电池为研究对象,以强制风冷散热方式,使用CFD仿真软件对电池组进行2C放电状态下温度场仿真分析,通过比较两种电池组进出风口位置的温度场的最高温度以及温差以选择较优的一种电池组结构。     

纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术现状分析

纯电动汽车的续驶里程一直是阻碍其普及的瓶颈问题之一,而电池管理系统(Battery Management System,BMS)作为整车电控系统的一部分,是延长纯电动汽车续驶里程、降低维护成本、增加电池使用寿命的关键。电池能量管理系统、热管理系统、软件电池组模块(Battery Pack Module,BPM)、电池组安全保护系统作为BMS的四大关键技术,在很大程度上决定了BMS实现其功能的优劣程度。对BMS总体结构及四大关键技术的研究现状进行了分析,展望了纯电动汽车BMS未来的发展趋势。     

电压熵值的锂离子电池组安装模式优化

提出一种利用电压熵值的锂离子动力电池组安装模式优化方法。通过分析单体电池在成组模型内部的连接模式,研究单体间发生虚接时内部阻值变化对电压的影响,提出依据电压香农熵值的故障预测方法。在此方法上,分别对电池组在整车上的安装方式进行不同力矩下的对比测试,得到不同模式下单体电池满足安全需求的最小预紧力矩要求,确定出最佳的电池组安装模式。研究表明,该方法可有效避免电池间连接故障的发生,节省75%的预紧力,提升系统的安全性和有效性。     

基于有限元法的电动轿车车身结构强度的分析

由于燃料电池汽车的特殊性,使得整车结构设计和总布置存在很多困难,而且整车质量较传统汽车大大增加.这些对燃料电池汽车的性能影响重大,尤其是超重.从燃料电池轿车轻量化研究入手,在优化软件的协助下,对车身结构强度进行分析.为燃料电池汽车的轻量化的进一步开展提出了建议.     

汽车内饰安全性验证

汽车安全技术分为主动安全和被动安全两种。在传统的观念中,汽车内饰件,如汽车仪表板总成、门内饰总成、立柱和侧围等都被认为是装饰件,没有和整车安全真正联系起来。整车安全规范,如整车正面碰撞、侧面碰撞、柱碰、行人保护等取决于车身结构、安全带和安全气囊等约束系统的设计,与汽车内饰的联系很小甚     

纯电动汽车动力电池包轻量化技术综述

电池Pack系统占据电动汽车整车质量的18%～30%,降低电池Pack的质量对提高电动汽车的续航有着重要作用。系统论述目前电池Pack的质量现状以及轻量化发展策略,从电芯、模组、电池箱上盖、电池箱下箱体、热管理等部件的材料、结构研究轻量化方案。并同时研究电池Pack的轻量化结构,从电池Pack与其内部部件和其他附件的集成优化设计,进一步到电池Pack与底盘的综合轻量化设计方案,最终提出并展望电池底盘的新轻量化模块部件,提高车身的强度及刚性的同时彻底取消电池Pack箱体。     

基于SIMULINK的单组电池负载隔离式电动汽车建模仿真

负载隔离式电动汽车提高了电动汽车的续航里程,其将动力与能量的概念区分开来,使发动机能够一直工作在最经济的工况区域中。现针对某微型轿车,基于SIMULINK建立了一个单组电池的负载隔离式电动汽车的整车模型,根据汽车性能指标的要求,对整车系统模型、汽油发电机组、电池组和电动机模型进行了参数匹配,在平均车速加速到设定的最高车速的过程中分析得到电池电压曲线图和电动机输出功率图,由图可知,电池没有过压危险,电动机没有超过峰值功率,从而验证了模型的可行性和优越性。     

动力电池组空间布局散热优化

蓄电池的性能是决定电动汽车整车性能的重要因素。介绍了蓄电池的散热状况,以镍氢动力电池为分析对象,对其充电过程中的热效应进行详细分析,并在ANSYS软件环境下模拟了电池单体的温度场,电池组的温度分布、自然冷却、风冷散热以及风冷串行和并行的流场,通过仿真结果的分析比较,对散热模型进行改良,设计优化了箱体散热片和散热孔,最终实现蓄电池组最优的设计方案。     

镁合金汽车转向管柱支架结构分析及优化

轻量化是汽车发展的主要趋势之一,采用密度小、比强度高及减震性能好的镁合金制造汽车零部件,对减轻零件重量,提高整车性能具有重要的现实意义。为了研究以镁代铝制造汽车转向管柱支架的可行性,利用有限元分析方法,对汽车转向管柱支架结构进行了受力分析及优化。结果表明,更换材料对支架的应力大小及分布影响较小,通过在支架内侧设计加强筋可以明显改善支架的受力情况,使支架在减重的同时具有更高的安全可靠性。     

可重构电池技术研究综述

蓄电池在使用过程中需串联成组才能满足设备的功率需求,设计良好的电池系统对于电池应用至关重要。在多数文献中,电池组设计的研究主要集中在电池能量均衡管理电路和策略上。近年来,可重构电池组的设计获得越来越多的关注,可重构电池组最突出的特点之一是电池组可基于电池当前状态,实时动态重新配置电池单元拓扑结构。可重构电池组为电池组能量转移效率低、寿命短、可靠性低等问题提供了解决方案。     

恒压紧力模组箱体设计研究

为了解决现有的某型号模组箱体不能适应电池膨胀的问题,需要设计一种恒压紧力模组箱体,使电池在膨胀过程中始终受到一理想的恒定压紧力。通过对压紧机构工作特性的分析及常见变刚度弹簧和机构的研究,在模组箱体内部设计了一种结构紧凑的恒压紧力机构,并对其进行理论分析,得到其压紧力和位移的关系表达式。基于ABAQUS接触分析,计算了电池组的总膨胀量及恒压紧力机构的性能曲线。结果表明,恒压紧力模组箱体能为电池提供理想的压紧力。     

混合动力汽车镍氢电池组散热系统研究

本文针对混合动力汽车镍氢电池组充放电过程中的发热现象,研究了电池组的生热机理,设计了电池组的散热系统。基于整车边界条件,采用流体动力学方法对电池组散热系统进行模拟仿真分析。试验结果表明,电池组内部最大温差为4℃,保证了电池组内部工作环境温度的一致性,满足了电池组散热系统的设计目标。     

动力电池组的均衡控制与设计

随着能源及环保问题的日益加剧,电动汽车成为未来汽车的发展方向。然而电池技术的不成熟,特别是电池成组使用时的不一致性成为制约电动汽车发展的最大瓶颈。基于现有的锂离子电池制造水平,电池单体存在一定的差异,为了避免个别单体的过充、过放所导致的电池组提前失效,提高电池组的使用性能,应对电池组中各单体进行均衡管理和控制。描述了电池的均衡控制方法、电路设计和实现步骤,并对锂离子电池进行均衡充放电试验,结果表明该方法能有效地弥补电池的不一致性。