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某純電動(dòng)汽車電池包安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2021-03-03 11:23:44·  來源：Battery Insight view  作者：battery 風(fēng)清揚(yáng)  
　
1引言 目前國內(nèi)純電動(dòng)汽車平臺(tái)開發(fā)的汽車較少，絕大部分純電動(dòng)汽車是在傳統(tǒng)燃油車基礎(chǔ)上電動(dòng)化后開發(fā)的新能源汽車。因此探討適合傳動(dòng)汽車電動(dòng)化動(dòng)力電池安裝點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法非常重要。本文提出了 一種新型動(dòng)力電池包安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并對(duì)安裝點(diǎn)進(jìn)行仿真
1引言

目前國內(nèi)純電動(dòng)汽車平臺(tái)開發(fā)的汽車較少，絕大部分純電動(dòng)汽車是在傳統(tǒng)燃油車基礎(chǔ)上電動(dòng)化后開發(fā)的新能源汽車。因此探討適合傳動(dòng)汽車電動(dòng)化動(dòng)力電池安裝點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法非常重要。本文提出了 一種新型動(dòng)力電池包安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并對(duì)安裝點(diǎn)進(jìn)行仿真結(jié)構(gòu)驗(yàn)證分析。

2純電動(dòng)汽車電池包安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1電池包安裝點(diǎn)簡化模型構(gòu)建
傳統(tǒng)燃油車基礎(chǔ)電動(dòng)化開發(fā)的新能源汽車， 電池包安裝點(diǎn)模型和受力承力架構(gòu)如圖l所示。電池包安裝點(diǎn)采用安裝梁結(jié)構(gòu)，前后貫通且前端與前艙縱梁連接形成有效、連貫的封閉的梁結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)燃油車電動(dòng)化過程，電池包通常布置在乘員艙地板下部，其布置位置與側(cè)圍門檻關(guān)系如圖 2所示，門檻梁內(nèi)板為1.4mm單層鋼板，結(jié)構(gòu)較弱且距離電池包安裝點(diǎn)約有90mm距離，若承擔(dān)400Kg電池包重量，在各種工況下的受力，勢(shì)必嚴(yán)重破壞。根據(jù)電池包簡化模型構(gòu)建思路，設(shè)計(jì)電池包安裝梁結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

2.2電池包安裝梁（點(diǎn)）結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)
純電動(dòng)車的動(dòng)力電池巧妙的布置在車身 底板下部 ，電池包厚度高達(dá)168（前底板）1286mm（后座），電池包布置在現(xiàn)有車身下部，影響車輛通過性，總布置綜合評(píng)估，車身底板局部配合地方向Z正方向偏移50mm,車身安裝梁結(jié)構(gòu)能確保電池包系統(tǒng)的防護(hù)安全。根據(jù)電池包重量分布，合理的布置10個(gè)電池包安裝點(diǎn)，在電池包的安裝點(diǎn)根據(jù)圖2所示斷面設(shè)計(jì)，進(jìn)行安裝梁的工程設(shè)計(jì)如圖3所示。

電池包安裝點(diǎn)工程數(shù)據(jù)按照工藝焊接級(jí)次， 左右兩側(cè)各由6個(gè)級(jí)次總成和8個(gè)單件零部件構(gòu)成。工程數(shù)據(jù)提交CAE分析驗(yàn)證安裝點(diǎn)強(qiáng)度，對(duì)垂直(Z3.5g)、剎車(Xlg,Z-lg)、轉(zhuǎn)向(Ylg,Z-lg)、剎車＋轉(zhuǎn)向(XO.7g,YO.7g,Z-lg)四個(gè)工況進(jìn)行分析，如圖4所示。

各種工況條件進(jìn)行 CAE仿真分析得到如 下分析結(jié)果。
最大應(yīng)力大千材料屈服強(qiáng)度，安裝梁材料厚度由 1.5mm變更為1.8mm,安裝板材料厚度增加2.0mm/2.5mm,同時(shí)優(yōu)化安裝點(diǎn)安裝板的接觸面積，優(yōu)化后的數(shù)據(jù)再進(jìn)行CAE分析 ；
工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，仿真最大應(yīng)力降低明顯， 井滿足要求，分析結(jié)果見表2?？煽紤]把最大應(yīng)力在250MPa以下的零部件（如零件 清單序號(hào) 3、5、6)材料可更換為B250Pl,材料厚度不變。有效的滿足零部件性能，井能有效降低零部件材料成本。

3結(jié)語

傳統(tǒng)燃油車電動(dòng)化過程，電池包安裝梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法可行。并采用 CAE分析電池包安裝點(diǎn)各工況下的強(qiáng)度，優(yōu)化安裝梁的工程數(shù)據(jù)，能夠有效的減輕零部件重量，材料選擇并滿足電池包安裝點(diǎn)的性能要求。本文的電池包安裝梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)值得其他企業(yè)借鑒和 推廣。

文章來源：奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司
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