电动汽车中电池安装位置的轻量化设计技术

电动汽车中电池安装位置的轻量化设计技术

电动汽车的共同特点是不会产生CO2和NOx等气体、振动幅度较小、使用电能、整体噪声较小。电机系统可以替代燃烧发动机系统，与发动机相比，较为环保。但是，由于电机和电池的功率较低，所以需要减轻电动汽车的质量来提高动力效率。在车辆碰撞时，电池的尺寸和质量与乘员的安全息息相关。所以，需要对电池的安装位置进行刚度和强度分析，合理地对电池进行安装，来保证轻量化和安全性。基于此，对整车模型进行CAE仿真分析。仿真模型由306399个壳单元和202591个焊接实体组成。对于电动汽车地板中电池的安装位置，由以往的将电池安装在车辆的碰撞方向（称为普通模型）改为将电池安装在车辆的后方（称为新概念模型），两个模型均有4块电池。

在垂直方向施加-4g的载荷后，通过强度标准评估，满足电池安装中周围材料的抗拉强度。其中，采用新概念模型的底板应力为128.3MPa，普通模型的底板应力为289.2MPa。与普通模型相比，新概念模型有足够的强度来支撑电池，而且新概念模型可方便电池的更换。虽然新概念模型的质量增加了约1.4kg，但是其刚度提高了。为减轻质量，研究了电池安装部件的厚度、刚度变化和质量变化。研究结果表明，电池安装部件的质量从34.5kg减轻到27.3kg，在这种减重模式下质量减轻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编译：野晨晨