摘要：电动汽车电池包在侧面柱碰撞下极易失效并可能发生着火。为准确、快速地评估电池包在侧面柱碰撞下安全性,采用区域细化的电池包模型,在不同的碰撞速度、碰撞角度、碰撞位置和车辆装载状态下开展了仿真分析,采用优化拉丁超立方采样策略设计了仿真矩阵,并通过图像识别的方法批量提取电池包碰撞响应生成数据集。对研究参数进行组合生成了新特征,并对参数进行相关性分析,确定了模型训练的输入特征。采用支持向量机、随机森林方法和反向传播神经网络(back propagation neural network, BPNN)机器学习方法建立了数据驱动的预测模型。结果表明,支持向量机模型性能最优,模型预测参数的平均决定系数R2为0.96。在训练数据集中引入标准差不同的高斯噪声,对模型的鲁棒性进行了检验,BPNN机器学习方法的鲁棒性较优。采用建立的数据驱动模型能够预测电池包侧面柱碰撞下的变形情况,评估电池包的碰撞安全性。

摘要：随着CTC底盘、电池一体化集成技术全面应用,一定程度上电池包的耐久性决定了整车的耐久性和安全性,本项目以某一厂家的新能源汽车电池包为研究对象,从电池包宏观、微观失效机理研究出发,探索载荷特性、静态特性以及疲劳寿命分析方法,提出适应电动汽车可靠的电池包疲劳耐久性设计方法,解决电动汽车在颠簸路面上行驶电池包因负载复杂而无法准确进行耐久性设计的难题,为电动汽车的安全设计提供了参考。本文根据电池包失效故障件断口形貌分析,推断电池包的失效模式为疲劳失效,在电动汽车多工况下的载荷组合对现有的结构进行分析并优化,经过静强度和疲劳强度分析,在三种存活概率下优化后电池包薄弱区域A处的疲劳寿命均有了较大提升,达30%-50%,同时探索了电池包的拓扑优化方法,完成了多工况组合下的多目标协同优化,得到耐久性最高、质量最轻的电池包结构,供同类汽车车型借鉴参考。

摘要：为了动力电池包的轻量化和提高其模态频率,提出一种基于EGO加点策略的多目标优化方法。首先通过实验设计和帕累托法则分析了设计变量对优化目标的影响,选出对电池包的质量和1阶模态频率影响较大的变量作为优化对象,以降低求解难度。其次采用MOPSO算法,辅以Kriging代理模型求解优化问题,再利用EGO加点策略和物理模型分别获得的新设计点和样本,进而更新代理模型直至优化收敛。最后,利用测试函数验证了所提方法的可行性,并将其用于随机振动下电池包多目标优化问题的求解。结果表明,该方法高效可行,在获得较高1阶模态频率的同时,电池包的质量减小了4.89 kg。

摘要：针对车用电池包内由继电器振动所引发的噪声问题,首先,通过电池包的声振试验并结合频率响应函数和电池包壳体振动频谱特性的分析,找出了电池包的噪声源;其次,基于继电器振动的传递路径改进设计了一款低刚度隔振垫,用于过滤继电器中的低频振动,从而实现电池包的降噪。结果表明:电池包内继电器的振动主要是由刚性连接的螺栓直接传递给继电器附近的电池包壳体,从而引发壳体共振并向外辐射噪声;所设计的隔振垫可很好地过滤继电器中低频的振动且达到了较好的降噪效果;在电池包上盖板打开的状态下,总声压级下降了约6dB;在电池包上盖板密封的状态下,总声压级降低了将近11dB。

摘要：为降低新能源车电池包底部碰撞导致的潜在起火风险,本文中通过对交通事故统计分析研究,总结了电池包底部碰撞的典型工况,包括向上撞击和水平撞击。建立了电池包底部碰撞分析的有限元模型,并对不同工况进行了仿真。结果表明:在向上撞击工况中,对电池包造成损伤的主要由于Z向速度冲击的作用。其中锥形地障可直接导致底壳失效,在壳体不失效的条件下,半球头地障的损伤较为严重;水平撞击工况中整车最小离地间隙位置和电池包前部防护结构的设计对该工况有重大影响。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：针对电池包发生底部穿刺时电动车容易发生自燃等严重事故的问题,提出一种护栏杆件冲击电池包底部的简化模型,运用Crushable Foam材料模型以及均质化建模方法建立了锂离子电池模型,并仿真分析了电池包整体受到方向、大小不断变化的动态冲击过程,探究电池包内部结构和锂离子电池的变形与位移情况。仿真结果表明:电池包箱体受挤压部位和侧面下部分布以及横向下压杆中间位置应力分布达到296. 5 MPa,发生塑性变形和底部穿刺的概率较大;内部电池发生严重变形和旋转位移,对电池包热失控和供电稳定产生威胁。基于电池包损伤结果,进一步讨论了改进方法。对电池包底部冲击安全标准制定和电池包设计工作具有参考意义。

摘要：以某电动车电池包壳体辐射噪声控制为研究对象。首先,构建电池包壳体辐射噪声仿真模型,并采用有限元法和边界元法进行分析计算。然后,通过传递路径分析,研究电池包辐射噪声产生机理,获知增加上盖加强筋高度对改善辐射噪声效果不佳,提升支耳动刚度、合理设计上盖加强筋分别有利于改善中高频和低频辐射噪声。最后提出一种上盖加强筋多目标形貌优化方法,有针对性地衰减低频段内关注频率下的辐射噪声。基于上述研究,构建一套电池包壳体低噪声优化设计流程,可在产品开发初期为结构设计提供直接指导,具有良好的工程实用价值。

摘要：由于车用锂离子电池包在汽车内部位置的特殊性,对电池包结构进行优化设计显得至关重要。在分析了车用锂离子电池包的基本结构、综述了目前电池包内部结构、电池包外部支架和外壳的优化方案后,通过实验分析和模拟仿真,设计合理的电池包结构以提高电池包结构强度和安全性能。最后提出了基于温度场的电池包结构优化是未来电动汽车发展的重要研究方向。