電動汽車中電池安裝位置的輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)

電動汽車的共同特點(diǎn)是不會產(chǎn)生CO2和NOx等氣體、振動幅度較小、使用電能、整體噪聲較小。電機(jī)系統(tǒng)可以替代燃燒發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，與發(fā)動機(jī)相比，較為環(huán)保。但是，由于電機(jī)和電池的功率較低，所以需要減輕電動汽車的質(zhì)量來提高動力效率。在車輛碰撞時(shí)，電池的尺寸和質(zhì)量與乘員的安全息息相關(guān)。所以，需要對電池的安裝位置進(jìn)行剛度和強(qiáng)度分析，合理地對電池進(jìn)行安裝，來保證輕量化和安全性?；诖耍瑢φ嚹Ｐ瓦M(jìn)行CAE仿真分析。仿真模型由306399個(gè)殼單元和202591個(gè)焊接實(shí)體組成。對于電動汽車地板中電池的安裝位置，由以往的將電池安裝在車輛的碰撞方向（稱為普通模型）改為將電池安裝在車輛的后方（稱為新概念模型），兩個(gè)模型均有4塊電池。

在垂直方向施加-4g的載荷后，通過強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)評估，滿足電池安裝中周圍材料的抗拉強(qiáng)度。其中，采用新概念模型的底板應(yīng)力為128.3MPa，普通模型的底板應(yīng)力為289.2MPa。與普通模型相比，新概念模型有足夠的強(qiáng)度來支撐電池，而且新概念模型可方便電池的更換。雖然新概念模型的質(zhì)量增加了約1.4kg，但是其剛度提高了。為減輕質(zhì)量，研究了電池安裝部件的厚度、剛度變化和質(zhì)量變化。研究結(jié)果表明，電池安裝部件的質(zhì)量從34.5kg減輕到27.3kg，在這種減重模式下質(zhì)量減輕21%是可能的。

刊名：Mat.-wiss.u.

Werkstofftech（英）刊期：2017年第48期作者：K.J.Kim et al編譯：野晨晨