動(dòng)力電池頻響的案例
動(dòng)力學(xué)頻響分析
動(dòng)力學(xué)頻響分析
電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能優(yōu)化
電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能優(yōu)化
VibrationFatigue Optimization for Electric Vehicle Power Battery
摘 要：基于整車(chē)運(yùn)行工況及動(dòng)力電池安全相關(guān)法規(guī)要求，需對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行振動(dòng)疲勞性能驗(yàn)證。采用標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)載荷及疲勞分析軟件，可根據(jù)流程實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞數(shù)值仿真分析。通過(guò)分析動(dòng)力電池模態(tài)初步判斷振動(dòng)疲勞風(fēng)險(xiǎn)部件，并為頻響分析提供支持；通過(guò)頻響分析初步判斷風(fēng)險(xiǎn)工況，并為振動(dòng)疲勞提供計(jì)算輸入；振動(dòng)疲勞分析發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)位置，具體壽命及需整改區(qū)域。使用Altair軟件OptiStruct形貌優(yōu)化對(duì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行分析，確認(rèn)優(yōu)化方向及優(yōu)化效果；結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)部件，模態(tài)分析驗(yàn)證了形貌優(yōu)化及設(shè)計(jì)的正確性。對(duì)優(yōu)化后動(dòng)力電池頻響及振動(dòng)疲勞性能分析，動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞滿(mǎn)足預(yù)設(shè)指標(biāo)，使用形貌優(yōu)化方法提高動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能是有效的。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)，動(dòng)力電池，振動(dòng)疲勞，OptiStruct，頻響。
Abstract:Power Battery vibration fatigue performance is important to thevehicle, and the safety requirement of Power Battery is set up in manycountries, such as GB/T31467, etc.
展開(kāi) CAE技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能上的應(yīng)用
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)安全相關(guān)重要部件，動(dòng)力電池安全性能是電動(dòng)汽車(chē)安全性能的重中之重。 為保證動(dòng)力電池安全，國(guó)內(nèi)外制定了一系列動(dòng)力電池相關(guān)技術(shù)法規(guī)； 相關(guān)技術(shù)法規(guī)(例如 ISO12405-3， IEC 62660， ECE R100.2， SAE J2929， UL 2580， GB/T 31467.3等)， 對(duì)動(dòng)力電池振動(dòng)性能及其試驗(yàn)測(cè)試都做出相關(guān)規(guī)定。應(yīng)用CAE仿真技術(shù)可以在動(dòng)力電池樣件制造出之前對(duì)其振動(dòng)能否達(dá)到要求進(jìn)行預(yù)估計(jì)算，并幫助提高動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能。
電池包振動(dòng)疲勞分析
輸入?yún)?shù)
某電動(dòng)汽車(chē)電池箱體采用鈑金件設(shè)計(jì)，電芯采用18650電池并設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)模塊。 經(jīng)網(wǎng)格處理，賦予材料及厚度等屬性后， 計(jì)算電池總重 360.1kg，與原電池估算重量（360kg）相比誤差僅 0.1kg。
（動(dòng)力電池建模處理）
模態(tài)與頻響
約束動(dòng)力電池與車(chē)身連接位置自由度，計(jì)算 200Hz 以下約束模態(tài)。電池包 200Hz 以上共有 68 階模態(tài)，其中前 8 階皆為上蓋模態(tài)（表 1） ，電池上蓋剛度差，模態(tài)頻率低，是振動(dòng)疲勞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，需在后續(xù)分析中關(guān)注。 根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果對(duì)電池進(jìn)行頻響分析， 由上蓋中心點(diǎn)頻響結(jié)果， Z 向響應(yīng)遠(yuǎn)大于 X 向/Y 向響應(yīng)，動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞風(fēng)險(xiǎn)為 Z 向振動(dòng)時(shí)上蓋位置。
展開(kāi) CAE技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能上的應(yīng)用
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)安全相關(guān)重要部件，動(dòng)力電池安全性能是電動(dòng)汽車(chē)安全性能的重中之重。為保證動(dòng)力電池安全，國(guó)內(nèi)外制定了一系列動(dòng)力電池相關(guān)技術(shù)法規(guī)； 相關(guān)技術(shù)法規(guī)(例如 ISO12405-3， IEC 62660， ECE R100.2， SAE J2929， UL 2580， GB/T 31467.3等)， 對(duì)動(dòng)力電池振動(dòng)性能及其試驗(yàn)測(cè)試都做出相關(guān)規(guī)定。應(yīng)用CAE仿真技術(shù)可以在動(dòng)力電池樣件制造出之前對(duì)其振動(dòng)能否達(dá)到要求進(jìn)行預(yù)估計(jì)算，并幫助提高動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能。
電池包振動(dòng)疲勞分析
輸入?yún)?shù)
某電動(dòng)汽車(chē)電池箱體采用鈑金件設(shè)計(jì)，電芯采用18650電池并設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)模塊。 經(jīng)網(wǎng)格處理，賦予材料及厚度等屬性后， 計(jì)算電池總重 360.1kg，與原電池估算重量（360kg）相比誤差僅 0.1kg。
（動(dòng)力電池建模處理）
模態(tài)與頻響
約束動(dòng)力電池與車(chē)身連接位置自由度，計(jì)算 200Hz 以下約束模態(tài)。電池包 200Hz 以上共有 68 階模態(tài)，其中前 8 階皆為上蓋模態(tài)（表 1） ，電池上蓋剛度差，模態(tài)頻率低，是振動(dòng)疲勞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，需在后續(xù)分析中關(guān)注。 根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果對(duì)電池進(jìn)行頻響分析， 由上蓋中心點(diǎn)頻響結(jié)果， Z 向響應(yīng)遠(yuǎn)大于 X 向/Y 向響應(yīng)，動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞風(fēng)險(xiǎn)為 Z 向振動(dòng)時(shí)上蓋位置。
展開(kāi) 
