1、前言
发展电动汽车是中国汽车工业应对能源环境可持续发展的最佳途径,也是中国培育新兴战略产业的重要选择。电池包作为电动汽车的核心部件之一,已成为制约电动汽车市场化的瓶颈。电池箱作为电动汽车上保护电池的重要装置,其结构静态、动态、抗疲劳性能及轻量化十分重要,因此对电池箱的结构的研究和分析是十分重要的。
2、国内外电池箱研究现状及发展趋势
动力电池是电动汽车的能量供给源,而动力电池箱作为动力电池的保护和承重装置,对动力电池组能否正常工作起着关键性的作用。国内外研究机构及汽车企业在针对电池箱的结构设计与优化,动静态特性分析等方面均开展了大量的研究工作。
美国对电动汽车一直以来都很重视,为了促进其快速发展,政府投入了巨大的精力和财力。近几年美国本土发展最快的电动汽车公司就是tesla,该公司的MODLES最能体现电动汽车的新技术趋势,采用优化的电池能量管理技术,使得电池箱的能量比更大,而且电池箱的布置非常特殊,连接前后轴,从而作为底盘的一部分,使整车刚度大大增加。
尽管在传统燃油汽车领域我国的技术相对落后,然而,在新能源汽车领域,我国抓住机会加大研发投入,制定三纵三横的电动汽车发展计划。
北京理工大学的赵红伟针对电动汽车用电池箱进行了基于变密度方法的拓扑优化,并设计出新的电池箱结构,经优化设计后的电池箱结构不仅满足刚度,强度要求,并且减重幅度较大,应力分布也更加均匀。
湖南大学杨书建对某企业电动汽车用电池箱进行了动静态特性分析,并根据分析结果制定了电池箱顶盖和底板加强筋结构优化设计方案,优化后电池箱动静态特性有所提高,并且电池箱减重达7.2%。
孙小卯针对某型电动汽车电池包,应用虚拟实验方法对电池包的动态特性以及疲劳寿命进行分析,参考分析结果进行结构优化改进设计,改进后的电池包结构刚度有很大的提升并且疲劳寿命也满足设计要求。
