收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

随机激励下电动汽车动力电池包内部触点动力学响应及安全性评价

黄培鑫  
【摘要】:电动汽车爆炸起火大部分是电池包内部产生了严重的安全问题所导致。电池包的安全问题往往不是始于单一性能或单一部件的设计不可靠,而是在各部件组成Pack系统之后。此时的电池包是一个多子系统的复杂装配体,在热场、电场、机械场耦合的环境下工作,呈现多元性、交互性、演化性、涌现型等特点,其安全性不仅是各组成部分安全性的简单叠加。因此电池包的安全性设计、分析与评价是一个多学科交叉、多目标集成的复杂问题。现有安全性研究主要集中于电池包某一方面的特性或者某一组件的可靠性分析,在其系统层面复杂性特点认知下的性能分析与评价工作尚未开展。同时电池包生产企业在设计开发过程中仍缺乏适用的理论体系和科学、规范的流程方法。本文在认知复杂系统特点的基础上,结合相关理论提出了电池包安全性能分析与评价的流程方法“PDEO”方法(P-性能需求分析;D-产品研发;E-性能评价;O-产品优化)。运用该方法对某实例电池包在随机激励下外部结构及内部触点的动力学响应进行了分析和基于安全性评价的结构优化。在P模块通过试验研究了随机振动、电触点初始连接状态不一致、放电电流对电池模组放电和生热特性的影响,进而提出研究内部触点动力学环境的必要性。在D模块提出了基于单体等效力学模型和实际接触装配条件的电池包精细化动力学建模方法;建立某实例电池包各部分子模型并进行试验验证,通过优化算法确定最佳接触参数;对比集中质量、简化连接、接触模型的模态结果,验证所建模型精度,说明建模方法的有效性;获得了电池包外部结构和内部触点在稳态随机振动和瞬态冲击下的动应力和加速度响应,发现同一振动工况下不同位置触点的动力学响应差异很大,呈现很强的不均匀性。在E模块结合熵权值法多指标评价模型提出了电池包振动安全性的评价指标和评价方法。在O模块以振动安全性和轻量化双目标为例运用所提评价方法对实例电池包进行了优化;通过板厚优化在不降低振动安全性的条件下减重3.97%;通过尝试应用高强轻质材料PDCPD与6009型铝合金,在不降低振动安全性的条件下减重7.28%。电池包复杂系统思想、“PDEO”方法以及动力学分析结果、评价体系为电池包正向设计开发和安全性研究提供了参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 叶晓翠;王兵;朱永智;马宗华;;某电动乘用车电池包安装强度分析[J];时代汽车;2016年12期
2 樊彬;王芳;刘仕强;;一种电池包跌落实验装置的研制及应用[J];电源技术;2017年01期
3 曹生彪;皇甫益;尹亮亮;;新能源汽车用电池包支架结构设计[J];包钢科技;2016年04期
4 冯能莲;陈龙科;邹广才;;新一代液冷电池包制冷和加热系统实验平台研发[J];实验技术与管理;2017年04期
5 周一丹;陈小丹;颜认;周陈全;储爱华;;混合动力汽车用电池包结构分析及改进[J];现代电子技术;2017年16期
6 ;电池老化 如何最大化汽车电池包的运行时间[J];变频器世界;2018年04期
7 符兴锋;李罡;曾维权;刘静;杨勇;;动力电池包抗振动安全性设计研究[J];汽车技术;2018年05期
8 车杜兰;周荣;乔维高;;电动汽车电池包散热加热设计[J];北京汽车;2010年01期
9 赵磊;朱茂桃;徐晓明;胡东海;李仁政;;空气域与流体域耦合作用下双层电池包散热特性[J];北京航空航天大学学报;年期
10 李孝忠;;一种电池包充放电温度调节装置的设计[J];电动工具;2017年05期
11 胡寿建;钱广民;;现代导轨电车牵引电池包技术特点及实际运行故障简析[J];现代城市轨道交通;2016年01期
12 王贤江;胡振营;石玉;;一种多电池包并联技术的研究[J];电源技术;2016年07期
13 张澜;;纯电动汽车电池包关键技术及优化方法[J];山东工业技术;2018年22期
14 兰凤崇;黄培鑫;陈吉清;刘金;;车用电池包结构动力学建模及分析方法研究[J];机械工程学报;2018年08期
15 董晨;魏学哲;戴海峰;曾凡帅;;车用电池包风道设计与仿真[J];机电一体化;2013年09期
16 赵万东;谷正气;刘水长;梁敏;;电池包流场湍流模型适应性与散热性能研究[J];湖南工业大学学报;2015年02期
17 张瑞;施伟辰;;纯电动汽车电池包箱体模态分析及优化[J];汽车实用技术;2018年15期
18 王兵;;一种纯电动汽车电池包的结构设计[J];上海电气技术;2016年01期
19 房加强;李海英;施兆良;凌建平;;直流工具用锂电池包结构要点分析与探讨[J];电动工具;2014年06期
20 陈雨;陈南;张宁;琚安建;;考虑精确电池单元体动力学建模的电动汽车动力电池包振动分析[J];噪声与振动控制;2018年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶晓翠;王兵;马宗华;;某电动乘用车电池包安装强度分析[A];第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2016年
2 裴建权;陈群;;混合动力汽车用锂电池包冷却通道冷却性能分析及其结构优化[A];2015中国汽车工程学会年会论文集(Volume1)[C];2015年
3 李朱光;王璟琳;曾伟;肖飞;;串并联电动汽车电池包的电位均衡测试[A];2010中国汽车工程学会年会论文集[C];2010年
4 潘成久;郭宏飞;;电动汽车电池包保温与加热的研究[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年
5 杜青;王朋波;;基于某电动汽车的电池支架强度分析及优化[A];2015中国汽车工程学会年会论文集(Volume4)[C];2015年
6 李东锋;金利芳;;纯电动汽车电池包密封结构研究[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年
7 赵河林;王洪权;王许涛;孙懊博;刘建培;;电动乘用车铝合金电池包的焊接工艺分析[A];第十四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2017年
8 仲帅;高淳;肖聪;张天时;高青;王国华;;电池成组热管理方法分析与研究[A];高等学校工程热物理第二十届全国学术会议论文集——传热传质学专辑[C];2014年
9 魏克新;;电动汽车功率变换系统电磁兼容优化策略研究[A];第31届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2015年
10 尹福利;刘卫国;王涛;洪木南;邓承浩;姚振辉;;某电动汽车动力电池随机振动仿真与试验[A];2016中国汽车工程学会年会论文集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘霏霏;微热管在电动汽车电池热管理系统中应用关键技术研究[D];华南理工大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄培鑫;随机激励下电动汽车动力电池包内部触点动力学响应及安全性评价[D];华南理工大学;2017年
2 陈琪;随机激励下电动汽车动力电池包结构疲劳性能研究[D];华南理工大学;2017年
3 刘家员;某新能源车电池包有限元分析与优化[D];辽宁工业大学;2018年
4 彭睿;湿热气候下电动汽车动力电池包环境适应性研究[D];华南理工大学;2018年
5 吴晓东;基于碰撞安全性能的某插电式混合动力汽车车体结构优化[D];南昌大学;2018年
6 邢杨;CGFRP电池包结构分析与抗冲击性能研究[D];湖南大学;2017年
7 陈栋;基于AUKF的电动汽车动力电池包SOC的估计研究[D];江苏大学;2017年
8 蒋福平;微型电动汽车电池包热流场特性研究[D];江苏大学;2017年
9 李明秋;电池包箱体的有限元分析和结构优化设计[D];吉林大学;2017年
10 谷理想;电动汽车电池包疲劳寿命预测关键技术研究[D];大连交通大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 本报记者 靳卫明;爱意特:看好国内新能源汽车市场[N];新能源汽车报;2017年
2 陆建民;有备就能无患[N];中国电脑教育报;2004年
3 ;一拍就一天,动动手就行![N];中国计算机报;2005年
4 高建琴;我市大力推进节能与新能源汽车示范推广试点工作[N];太行日报;2011年
5 记者 吴琼;中国新能源汽车提速 多方备战2015年50万辆[N];上海证券报;2014年
6 朱红新 戴跃邦 陶英杰 查文君;溧阳:两大攻坚战同时打响[N];常州日报;2016年
7 美梅;惠山重大项目建设迎来“开门红”[N];无锡日报;2016年
8 本报记者 赵川;比亚迪电动车事件:“电池包”未通过权威机构测试[N];21世纪经济报道;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978