电动汽车动力电池包结构设计分析研究进展

动力电池包是电动汽车的核心模块之一,有严格的安全性和轻量化的要求,必须通过规范的结构分析和优化来实现.简述动力电池包发展现状、总装结构设计要点以及结构设计流程,总结其结构动力学分析和温度场仿真模拟的研究进展,明确指出建立精细化有限元模型、进行温度场模拟的电池包动力学性能分析与结构优化是进一步提高电池包研发水平的重要方向...     

改善镍氢动力电池包温度均匀性的研究

新能源汽车电池包内温度不均匀严重影响动力电池的电化学性能、循环寿命、安全性和使用可靠性,将电池包内温差控制在5℃内对上述关键技术问题的解决至关重要。文章主要通过UG软件绘制电池包三维几何模型,使用CFX软件对温度场进行仿真模拟,并通过试验进行验证。仿真结果表明,原方案中电池包内最大温差为12.7℃;优化方案1包内的最大温差为7.5℃;优化方案2的最大温差6.5℃;优化方案3最大温差4.3℃。试验结果表明,原方案最大温差为12℃;优化方案3最大温差为5℃。计算得原方案温差的试验与仿真结果相似度为94.5%,优化方案3的相似度为86%。综合考虑,优化方案3的结构设计符合要求。     

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。     

A123电池新技术将亮相 电池包无需散热加热

美国锂离子电池生产商A123系统公司(A123 Sytstem)将于当地时间6月12日宣布该公司一项电池技术研究成果。A123公司方面称,运用这项技术生产的电池包与以往产品相比,构造简单,更为轻便,电力持续时间长,也无需散热和加热。这项新技术名为"纳米磷酸盐EXT"(Nanophosphate EXT),A123希望借此打开新电池市场。对于因     

热对动力电池包结构设计影响因素探析

随着新能源汽车在我国的快速推广,其相关领域研究也在逐步推进。电动汽车作为目前应用最广的一种新能源汽车,备受人们关注。动力电池、控制系统和电机设备是电动汽车运行过程中的必要设备,是影响汽车正常运行的三大要素。其中,动力电池PACK作为电动汽车的能量来源,在运行中有不可或缺的重要地位,因此,热性能对动力电池PACK的结构设计的影响也愈发受到人们的关注。基于此,本文从动力电池PACK的热需求入手,就热性能对动力电池PACK的结构设计影响展开讨论,希望对后续的动力电池PACK的结构设计、高效稳定运行奠定夯实的基础。     

车载动力电池包的有限元分析及轻量化设计

为了实现动力电池包的轻量化,并避免电池包在使用时产生的频率共振问题,对动力电池包的3种典型工况进行结构强度分析及模态响应分析.采用变密度法建立了以电池包柔度最小为优化目标、单元节点位移为设计变量、电池包的刚度和模态为约束条件的优化数学模型,对电池包上盖进行形貌优化.根据优化结果对电池包进行结构改进,改进后的电池包强度、...     

基于整车系统的动力电池包底部碰撞安全性试验研究

为提升电动汽车的行车安全性,揭示电动汽车车用动力电池包底部在机械滥用下的力学特征及行为特点,对电池包底部碰撞工况进行事故统计分析,设计了一种整车工况下电池包底部机械滥用的碰撞测试方案,探索电池包底部机械滥用过程中电池电压及结构等变化.结果表明:新能源汽车动力电池底部与障碍物作用过程为跳跃式接触,变形模式为锯齿波式;试验...     

基于Kriging模型多目标遗传算法的高功率动力电池包冷却性能研究

电芯温度对动力电池包性能的影响极大,为了降低某液冷型动力电池包在高倍率放电工况下的最高温度以及提升电池包的能量密度,对电池包模组进行冷却结构参数优化.首先建立了单体电芯放电发热模型和电池模组计算模型,并对电芯放电发热模型进行试验标定.接着以电芯间距和冷却液进口温度为优化变量,电池模组最高温度和体积为优化目标,最大温差、电芯间距和冷却液进口温度为约束条件,利用拉丁超立方法对优化变量进行参数化组合样本的建立,结合Kriging代理模型和多目标遗传算法对电池模组进行寻优求解,优化结果显示:相比于原始的最高温度下降了9.7％,最大温差下降了12.5％,电芯间距体积减小了7.1％.最后依照优化结果进行样件的试制并完成台架试验,优化结果与试验测试值具有良好的一致性,验证了优化方法的有效性,为提升电池包的散热性能和能量密度提供理论参考.     

基于响应面法的动力电池包箱体轻量化优化设计

为了满足电动汽车电池包箱体高强度、轻量化的设计要求,提出了一种基于数值优化与有限元仿真相结合的动力电池包箱体轻量化设计方法.以电池包箱体各部件的厚度为设计变量,箱体质量最小化为优化目标,三种典型路面工况下箱体的最大等效应力、最大变形量和箱体结构的第2阶约束模态频率为约束条件,建立了箱体轻量化优化数学模型.利用Box-B...     

混合动力客车电池包散热系统的仿真与优化

采用Fluent软件,对混合动力客车的电池包在现有的自然通风散热系统下的温度场分布进行了仿真,并通过实车实验验证了仿真模型的正确性。针对现有散热系统存在的空气流量不足以及流动阻力过大的问题,提出了三条优化措施。以上述经过实验验证的模型为基础,建立了多个不同模型,对三条优化措施的冷却效果分别进行了模拟,证明了这些措施的有效性。     

机械外力下动力电池包的系统安全性分析与评价

动力电池包是一个复杂系统综合体,对复杂系统而言仅考虑组件的可靠安全性并不能保证其系统的安全性,迫切需要从系统层面分析评价动力电池包的安全性。运用复杂系统安全理论结合电动汽车实际工况,提出基于整体精细化模型可量化、层次化的动力电池包系统安全性评价。保证单体锂电池模型精细化的情况下,从正碰、侧碰、振动冲击三种常见工况对动力电池包进行仿真分析,采用层次分析(AHP)和模糊综合评价(FCE)相结合的方法对影响动力电池包系统安全的关键因素指标进行综合性安全评价。结果表明动力电池包系统安全性等级较低,安全性能较差。所提方法可为动力电池包正向结构设计和系统安全改善等工作提供参考。     

摩托车减震器动力特性研究

本文介绍了摩托车液压减震器的结构及原理,建立了其动力特性的理论模型,推导了相关公式, 用某一减震器的具体参数进行数值仿真计算,研究了液压油的容性、感性以及系统激励频率等对减震器动力特性的影响,得到了实用的仿真曲线,这对减震器性能优化及结构改进具有指导价值。     

基于某车型动力电池包的随机振动疲劳分析与结构设计改进

基于随机振动理论与频域疲劳分析方法,利用有限元软件构建动力电池包随机振动疲劳失效分析模型并计算结构的疲劳寿命,分析结果与试验结果完全吻合。分析结构的失效机理并进行结构设计改进,试验结果表明,改进方案的疲劳寿命得到显著的提高,具有较好的抗振耐久性能。     

电动汽车电池包管理系统设计与研究

本文以ARM7为核心,利用LTC4150电荷计芯片,LTC6804电池管理芯片,提高在动态环境下电池电量估算精度,使用较多集成芯片以降低板载电子元器件的数量。经过实验得出结论:本文涉及方案可有效提高soc估算精度,降低缓冲带,增加电池可用电量,减少功耗。     

混合动力新能源车发动机加热电池研究及验证

本文通过设计一种发动机冷却液给电池加热的方案,在电池低温环境中利用发动机冷却液作为热源给电池加热,让电池温度快速上升,保证电池的充放电性能、效率及整车动力性能,降低加热系统成本。     

基于退役电池包的逆向重构研究

以退役动力电池包壳体为研究对象,采用EinScan HX激光扫描仪获取原始点云数据、Geomagic Control软件对点云数据进行处理、Geomagic Design软件重构三维数字模型,分析和总结了逆向重构过程中的关键技术。通过Geomagic Control软件分析了重构的三维数字模型与原始点云数据的误差,确认误差在±1 mm内,满足了退役动力电池包智能拆解系统对三维数字模型的精度要求。因此,精确的逆向三维重构技术对实现机器人自动化拆解有很好的指导意义,有利于退役动力电池包智能拆解技术的发展。     

微波加热含碳碳酸锰矿粉升温特性研究

针对我国碳酸锰矿储量大、品位低,且难选难冶的特点,以寻求处理大量贫碳酸锰矿的绿色新工艺为目的,研究了微波加热还原含碳碳酸锰矿粉的升温性能.结果表明,含碳碳酸锰矿粉具有优良的微波加热特性,且优于无烟煤.在一定的微波加热功率、质量和配碳比的条件下,微波加热含碳碳酸锰矿粉到1 000℃、1 100℃、1 200℃的升温速率分别为71.43℃/min、47.83℃/min、57.14℃/min.物料在微波场中的升温过程可分为3个阶段,其中第2阶段是物料吸热升温的最主要阶段,其升温速率方程可表达为:T=at b.物料在微波场中的升温速率主要取决于物料自身对微波的吸收性,配碳比对其影响不大.     

微波加热含碳红铁矿粉升温特性研究

本文通过对含碳红铁矿粉进行微波加热磁化焙烧,研究含碳铁矿粉在微波场中的升温特性。研究了微波加热还原含碳红铁矿粉的升温特性。结果表明,含碳红铁矿粉具有较好的微波加热特性。在一定的粒度、功率、配碳量的条件下,分析各个因素对含碳铁矿粉吸收微波能力的影响。     

华骐纯电动轿车电池包设计与研究

在纯电动车开发领域,电池、电机和电控是开发纯电动车汽车的三大核心技术。其中电池性能的好坏,直接决定了一款电动车的综合续航里程长短。本文在简要介绍了目前纯电动汽车电池种类之后,详细剖析了我司华骐纯电动车的电池布局、电池管理系统设计（BMS）以及电池循环寿命试验结果。并针对目前所遇到的问题,提出了后续改进方向。