新能源汽车用电池包支架结构设计
大电量动力电池支架的制作方法

一、背景介绍随着电动汽车的普及,大电量动力电池的需求量不断增加。
而大电量动力电池的安全性和稳定性需要得到更好的保障,其中支架的制作方法对电池的安全性有着重要的影响。
二、制作材料1. 铝合金材料:铝合金具有良好的导电性和良好的机械性能,非常适合用来制作电池支架。
2. 钢材料:钢材具有很好的强度和韧性,也可以作为支架的材料之一。
三、制作步骤1. 设计方案:首先根据电池的尺寸和布局设计支架的结构方案,考虑到电池的固定和支撑。
2. 加工材料:根据设计方案,将铝合金材料和钢材料切割成符合支架结构的各个部件。
3. 焊接组装:利用焊接技术将各个部件进行组装,确保支架的稳固和坚固。
4. 表面处理:对支架进行氧化处理或者喷涂处理,增加支架的耐腐蚀性和美观性。
5. 安装调试:将支架安装在电池上,并进行调试,确保支架稳固可靠。
四、制作注意事项1. 设计合理:支架的设计要考虑到电池的重量和布局,保证支架的稳固性和坚固性。
2. 材料选择:选择优质的铝合金和钢材料,确保支架具有良好的强度和耐腐蚀性。
3. 工艺控制:焊接和组装过程要进行严格的工艺控制,确保支架的质量和可靠性。
五、结论制作大电量动力电池支架是一项重要的工艺工程,需要设计合理的方案,选择优质的材料,严格控制制作过程,以确保支架的安全性和稳定性。
希望本文介绍的制作方法能对相关领域的工程师和研究人员提供一定的参考和借鉴。
六、制作方法细节在制作大电量动力电池支架时,需要注意一些具体细节和技术要点,以确保支架的质量和性能。
以下是制作方法的一些细节:1. 支架结构设计支架的设计要考虑到电池的尺寸和布局,确保支架能够稳固地固定电池,并且在车辆运行过程中能够有效地分散电池的重量和振动。
支架中的连接结构和支撑结构要设计合理,以提高支架的整体稳定性和承载能力。
2. 材料选择和加工对于支架材料的选择,铝合金具有良好的导电性和机械性能,适用于制作轻量化但强度高的支架部件,而钢材具有很好的强度和韧性,适合作为支架承受重量的部件。
汽车设计-新能源汽车动力电池(PACK)的设计

扰。另一方面,空间的各种电磁波也会感应到电路中,对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波 的传播途径,从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中,电磁屏蔽是最基本和有效的。
3.等电位连接 (1)等电位连接的作用
汽车设计
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电池热管理方式:
1)没有热管理系统,也就是不刻意让电池散热,采用自然降温的方式,比如Leaf电动车。 2)采用风冷:主要有通过电池包内循环降温散热和通过外部风扇通风降温,其中前者占绝大部分,后 者比较少。 3)水冷或者别的液体介质降温
1.水冷系统:通过水泵将吸收热量后的液体抽到外 部散热后再导回到内部
5、并联电池组的总内阻
R R0
01
n
R01为单个电池的内阻,n为并联电池的个数
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图例
优点
ห้องสมุดไป่ตู้
缺点
应用范围
1.若电芯较大,直
先 并 后 串
并联电芯当做一个 电芯,监控构架简 单,BMS管理通道 少,成本低。
接并联工艺可能导 致电芯间不均流; 2.若电芯较大,并 联点很多,并联电 流大,过流能力不
2.风冷系统:通过温度监测点的温度实时调节风扇 的转速
由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿 水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其 他附属装置等组成。
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29 电池热管理方式:
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30 防水设计:
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31 防水设计:
新能源汽车电池包设计概论

新能源汽车电池包设计概论摘要:本文以新能源汽车为对象,以电池包为目标,阐述了电池设计的内容与思路。
其中包含电池包结构设计要求,电池包的性能评价内容及参数设计内容;而后阐述了电池模组的设计及电池包的整体设计,并以电池包的尺寸设计为例详细阐述了设计思路。
本文论述,注重电池包开发的设计思路,从基本要求到参数设计、再到模组、在到电池包,逻辑清晰,为电池开发提供了一个基本思路。
关键词:新能源;模组;电池包;结构设计1前言目前,油价攀升及国家及国际政策的推动,新能源汽车总体销量节节攀升。
新能源汽车主要有直流电驱动汽车(EV),燃油电力混合汽车(HEV)和化学燃料汽车(FCV),其中纯电动汽车是当前的主流。
纯电动汽车使用电池作为储能装备单元,并使用驱动电动机作为动力转换装置;其中三电是目前纯电动汽车研发的核心技术。
动力电池包作为整车价格最高、重量比重相对最大的主体,同时也是制约EV车辆续驶里程的核心因素,自然成为整车中设计分析的重中之重。
电池包结构主要由箱体、模组电芯、高压控制模块及高压电路等组成。
动力电池系统的设计是一个系统工程,不仅包括动力电池模块、电池管理、电池保护等功能的设计,还应包括系统维护以及通信功能的设计。
对于电池模块的设计,不仅要充分考虑机械固定结构,还应充分考虑电与热问题。
动力电池系统通常是先由多个电池单体构成电池模块,再根据新能源汽车的需求,串联或并联多个电池模块构成动为电池系统。
电池单体通常是指单个电化学电芯,通过一定的机械连接和电连接,将电池单体串联或者并联成具有大电压或者大电流的结构,称之为电池模块。
电池模块具有质量小、电压低、便于移动等特点,便于组装成电池系统。
动力电池系统除了电池模块、电连接结构以及机械固定结构外还包括电池热管理、电池、电压管理化及电池安全所需的BMS模块,BMS模块常包括电池传感器、控制器以及控制器。
本文主要以电池的设计为主题阐述电池包的设计。
1、结构设计基本要求动力电池设计,就是根据用电设备的要求,为设备提供工作电源或动力电源。
新能源汽车动力电池系统结构设计分析

新能源汽车动力电池系统结构设计分析[摘要]汽车属于现代普遍的一种交通工具,为人们日常生活提供极大的便利条件。
但伴随石油资源日益紧缺化,且大气污染问题日趋严重,故无污染、清洁、新能源类型汽车得以快速发展起来。
动力电池,属于新能源型汽车的重要构成,对新能源型汽车能否正常运行有着直接影响。
故本文主要探讨新能源型汽车当中动力电池总体系统结构合理化设计,仅供参考。
[关键词]动力电池;汽车;新能源;结构设计;系统;前言:伴随近几年新能源型汽车业的飞速发展,社会各界更为关注其内部各重要零部件合理设计及其加工。
动力电池系统属于新能源型汽车当中重要的部件,实现对动力电池总体系统结构合理化设计,直接关系着新能源型汽车各项功能的发挥及其正常运行。
因而,对新能源型汽车当中动力电池总体系统结构合理化设计开展综合分析较为重要。
1、设计要求动力电池系统内含电池模块及其支架、高压电路的控制系统、电池管理及其热管理的系统、电池箱体、安全控制等等。
如下为新能源型汽车当中动力电池总体系统结构相关设计要求:应当确保系统结构有着极强刚度及强度,可充分满足各项测试标准及要求,不可有外壳破裂、泄漏、着火、爆炸各种情况出现;机械零部件均不可有疲劳失效问题产生,特别是安装及其加强部位,应当保证该动力电池能够处于极限工况条件下实现正常地运行使用[1];动力电池整个系统结构所外露的底端应当具备极强抗石击、穿刺、球击等各项性能;动力电池系统务必具备优良密封防护、防腐及防爆等性能,要求其绝缘电阻务必>100Ω/ V,且带电端子相互间爬电距离满足于电工各项安全标准等。
2、设计要点2.1 在电芯模组的结构设计层面新能源型汽车内部动力电池系统所用电池有着较多类型,如超级电容器、铅酸电池、燃料电池、镍氢电池、锂离子类电池等。
外观形态上以软包、圆形、方形为主。
实际选用过程,要求结合动力电池整个系统空间实际大小及所能达到相应能量密度、电池实际性能特点及其安全性、用户具体使用工况及其环境因素等,予以合理选用。
新能源汽车动力电池系统结构设计

新能源汽车动力电池系统结构设计汽车是现代人类不可缺少的交通工具之一,随着石油资源的枯竭与地球环境的恶化,世界各国都在大力发展节能、无污染和噪音低的新能源汽车。
近年来,在国家政策的大力扶持下,我国新能源汽车行业己经步入高速发展阶段,技术和市场成熟度不断提高、关键零部件配套能力也得到大幅提升,行业整体发展繁荣。
动力电池系统作为一个独立的零部件安装在电动汽车上,为整车提供动力。
在进行结构设计时,首先需要满足基本功能和机械安全; 当前主流的电动汽车使用的锂电池作为动力电池,在设计过程中还需要考虑电气安全、化学安全、电磁兼容、防火防爆、防水防尘等等。
动力电池系统结构的总体设计需要满足以下要求:(1) 机械结构设计的通用要求。
基于整车坐标系进行开发,以利于产品开发过程中的数据校核。
(2) 机械强度和刚度。
安装和加强部位防止出现疲劳失效,在极限工况条件下,电池系统各部分不得发生破坏和失效。
(3) 机械振动和冲击。
测试对象按GB/T 2423.43的要求,在z轴方向冲击3次,观察2h,要求电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。
试验后的绝缘电阻值不小于100Q /V。
(4) 碰撞。
将测试对象水平安装在带有支架的台车上,按GB/T*****3T2015 要求进行测试.(5) 挤压。
在X和丫方向分别用半径75mm的半圆柱体,挤压力达到200 kN或挤压变形量达到挤压方向的整体尺寸的30%时停止挤压,电池包或系统无着火、爆炸等现象。
(6) 密封防护需要满足IP67要求。
(7) 底部抗石击、球击和穿刺性能。
(8) 防腐、防爆性能。
(9) 外部标识清晰。
(10) 在满足以上要求时尽量轻量化设计。
动力电池系统是由很多的零部件组成,包括电芯模组部分、箱体部分、电池管理及线束部分、高压电气及电连接部分、加热及冷却的热管理部分等。
其中电池管理及线束部分、高压电气及电连接部分、加热及冷却的热管理部分由于涉及到电子、电气及热力学等较强的专业方面的知识,本文不做详细的讨论。
汽车设计-新能源汽车动力电池(PACK)的设计

模组盖板
此处焊接(4处)
铝侧板1.5mm 或1.2mm
侧板绝缘 片
端板绝缘 片
铝端板 131*20*186.
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线束隔离板 铝片1.5mm
厚
分解图
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12 电池模组典型设计案例-软包模组
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电池模组典型设计案例-圆柱模组
塑料柱 电池支架 镍片 PC片
32 防水设计:
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O型密封圈
密封垫片
涂胶密封
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谢谢!
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电池PACK常用结构件:
1.塑料件 常用材料有PP、PC、ABS、PC+ABS、PET、PBT、PA66、PA6、PVC等 用途:电气绝缘、结构强度件
案例:tesla
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电池PACK常用结构件:
2.钣金件 常用钢板或者铝板,钢板如DC01(SPCC),DC04,B340/590DP等 铝板1060-O,5083等
维护开关:电池包内部断 开,方便维修人员操作时 断电
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电气安全设计:
6.柔性母排
柔性母排又称叠片式绝缘软母排,俗称软铜片或者软铝排 柔性母排,是由多层防电晕的扁平薄铜片导体叠加,外层采用挤塑方式包覆绝缘层制作而成。
铜箔软连接的制造工艺为压焊或者钎焊。 压焊:
压焊是将铜箔叠片部分压在一起,采用分子扩散焊,通过大电流加热压焊成型。 铜箔厚度:0.05mm至0.3mm。 接触面可按用户要求镀锡或镀银。 钎焊: 钎焊是将铜箔叠片部分压在一起,采用银基钎焊料,与扁铜块对焊成型。 铜箔厚度:0.05mm至0.3mm。 接触面可按用户要求镀锡或镀银
多功能新能源电池BMS支架设计
多功能新能源电池 BMS支架设计前言概况随着汽车工业的发展,新能源汽车越来越成为一种趋势,插电式混合动力以及纯电动汽车越来越被消费者所接受,其中插电式混合动力有更长的续航能力以及更好的燃油经济性,无论是插电式混合动力还是纯电动,动力电池一般都采用磷酸铁锂电池,或者三元锂电池,相对于磷酸铁锂电池,三元锂电池有更大的能量密度以及更好的充电效率,深受消费者喜爱。
因为三元锂电池在高温时安全性较差,所以控制三元锂电池的工作温度稳定性显得尤为重要。
设计思路本文阐述了一种多功能电池控制系统(Battery Management System, BMS)支架的设计,该设计将为电池控制系统提供良好的工作环境。
BMS是电子组件,如果用冷却液冷却,会存在冷却液泄露的风险,严重时会导致电池短路。
BMS安装在电池包内,电池包内的空气流通有限,空气的导热系数为0.0267W/m*K,热量会积累在电池包内,从而导致BMS 温度过高。
(1)导热功能一种命名为COOLTHERM SC-1200 液态导热填缝材料具有良好的导热性能(见表1),可以应用在BMS与BMS 支架中间,从而帮助BMS 快速导热(见图1)。
COOLTHERM SC-1200的热传导系数为2.0W/m*K,BMS支架为铝制材料,铝的热传导系数为217.7W/m*K ,BMS在工作中产生的热量会通过COOLTHERM SC-1200传递到BMS支架上。
热量CAE的仿真结果表明在BMS与BMS支架之间应用COOLTHERM SC-1200时, BMS的最高温度会减少5℃。
BMS 与BMS支架之间需要预留1mm的间隙用来填充COOLTHERM SC-1200, COOLTHERM SC-1200 的长度为178mm, BMS支架凸起区域尺寸为190mm*36*mm*5mm, COOLTHERM SC-1200在支架凸起的区域至少填充两道,通过BMS与BMS支架的挤压,均匀的固化在二者之间。
某型电动汽车电池包结构分析及改进设计
电池模块
电池模块是电池包的核心组成部分,它的种类繁多,包括圆柱形电池、方形电 池、软包电池等。每种电池类型都有其独特的优缺点,需要根据实际使用需求 进行选择。圆柱形电池具有较高的能量密度和可靠性,但体积较大;方形电池 具有高能量密度和较小的体积,但需要更多的空间来布局;软包电池则具有更 高的能量密度和更轻的重量,但需要更复杂的生产工艺。
在电池包的结构设计中,应首先确保其能够适应纯电动汽车的各种工况,同时 还要保证在发生碰撞、侧翻等事故时,电池组能够得到有效保护。此外,提高 电池包的能量密度和降低制造成本也是结构设计的重要考虑因素。针对这些问 题,优化电池包结构、改进电池封装工艺和提高电池模块的可靠性是有效的解 决方法。
纯电动汽车电池包的特性研究主要包括其充放电特性和寿命。充放电特性直接 影响了电池包的能量密度和充电速度,而寿命则影响了电池包的使用成本和使 用寿命。
电路设计
电池包的电路设计是整个结构设计中的关键部分。电路材料的选择直接影响了 电池包的性能与安全。常用的电路材料有铜、铝、镍等,需要根据具体使用需 求进行选择。制作工艺的精湛程度也直接影响了电路的品质,常见的制作工艺 包括压延、拉丝、绞合等。此外,连接方式的选择同样重要,它决定了电路的 稳定性和耐用性,常见的连接方式包括焊接、螺丝连接、压接等。
总的来说,纯电动汽车电池包的结构设计及特性研究涉及到多个领域的前沿技 术。随着科技的不断进步和研究的深入,我们有理由相信,未来的纯电动汽车 电池包将更加高效、安全、环保,为人们的出行带来更加美好的体验。
在这个充满绿色科技的时代,纯电动汽车逐渐成为环保出行的理想选择。电池 包作为纯电动汽车的核心部件,其结构设计对于提高车辆性能、确保安全具有 至关重要的作用。本次演示将详细介绍一种纯电动汽车电池包的结构设计,并 针对电池包的关键组成部分进行深入探讨。
一种电池包支架结构[实用新型专利]
专利名称:一种电池包支架结构专利类型:实用新型专利
发明人:潘鑫,周嘉钰,陆广鹏,刘洁申请号:CN201922422382.8申请日:20191230
公开号:CN211017192U
公开日:
20200714
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种电池包支架结构,包括支架本体、电池包托架和缓冲块,电池包连接在电池包托架上,电池包托架通过缓冲块连接在支架本体上,支架本体安装在车身上。
在工作过程中,工况载荷通过车身传递至支架本体,再由缓冲块传递给电池包托架,在此过程中缓冲块可以有效削减载荷冲击的峰值,起到对电池包的保护作用,改善了电池包的工作环境,从而延长电池包的使用寿命;另一方面由于缓冲块是柔性连接,能有效降低支架本体的应力,使得支架本体在使用过程中不易开裂,寿命得到极大提高。
申请人:芜湖天量电池系统有限公司
地址:241000 安徽省芜湖市弋江区高新区南区中小企业创业园9#厂房01室
国籍:CN
代理机构:芜湖安汇知识产权代理有限公司
代理人:吴慧
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动力电池pack结构设计与应用
动力电池pack结构设计与应用动力电池pack的结构设计主要包括以下几个部分:1. 电池模块:这是电池pack的核心部分,负责储存和释放能量,为汽车提供动力。
2. 机构系统:主要由电池pack上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成,可以看作是电池pack的“骨骼”,起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护(防水防尘)的作用。
3. 电气系统:主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。
高压线束可以看作是电池pack的“大动脉血管”,将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中,低压线束则可以看作电池pack的“神经网络”,实时传输检测信号和控制信号。
4. 热管理系统:主要有风冷、水冷、液冷、相变材料等类型。
以水冷系统为例,热管理系统主要由冷却板,冷却水管、隔热垫和导热垫组成。
热管理系统相当于是给电池pack装了一个空调。
5. BMS(电池管理系统):由CMU(控制单元)和BMU(电池单元)组成,可以监控电池包的电芯状态,控制电流流向,分配能量。
在应用方面,动力电池pack的结构设计需要考虑以下因素:1. 电池包的尺寸:整车底盘有很多零件,放置电池包的空间是有限的,要满足整车的空间要求,其次也的满足整车的纯电续航里程的要求,这就能直接转化成,这个电池包需要设计多少度电了。
2. 电池的选择:包括电芯的形式,方壳,软包,还是圆柱,每个电芯的容量是多少,然后了解整车其他用电器的工作电压的范围,这个决定着我们电池包的电芯是用几并几串的。
3. 安全性和可靠性:电池包的结构设计需要能够承受各种极端条件,如高温、低温、振动等,同时还需要考虑防水、防尘等方面的要求。
4. 成本和生产效率:结构设计应考虑到生产成本和生产效率,尽可能地降低成本并提高生产效率。
5. 维护和维修:结构设计应考虑到电池包的维护和维修,尽可能地使电池包的维护和维修变得简单易行。
总的来说,动力电池pack的结构设计是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,包括性能、安全性、可靠性、成本和生产效率等。
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新能源汽车用电池包支架结构设计
发表时间:2019-09-19T15:24:14.913Z 来源:《中国西部科技》2019年第11期作者:刘争光
[导读] 本文主要对新能源汽车用电池包使用过程中容易出现的问题进行了分析,并介绍了电池包支架结构的设计与试验过程。
通过在设计过程中有针对性的解决电池包散热与强度问题,最终使本次设计满足了新能源汽车的使用要求。
惠州亿纬锂能股份有限公司
引言
汽车作为人类重要的交通工具,给人类的生产和生活带来了极大了便利,但其对能源的消耗也十分巨大,对环境的污染也较为严重,因此,随着科学技术的不断发展,人类开始探索采用新能源为汽车提供动力。
尤其是近几年新能源汽车技术的不断成熟,新能源汽车已经随处可见,而且已经成为汽车领域未来发展的必然趋势。
现阶段新能源汽车所采用的动力能源主要是依靠电池包提供的电能。
电池包是新能源汽车的主要储能部件,其直接关系到新能源汽车的性能。
目前,新能源汽车的电池主要使用的是镍氢动力电池,由于其本身具有比能量高、比功率高、无污染以及使用寿命长等优势,已经在新能源汽车中得到了广泛应用。
但同是镍氢电池特别是汽车所使用的高功率镍氢电池对温度变化较为敏感,需要在稳定的、特定温度范围的环境下才能发挥出最佳效能,这就需要我们对电池包的结构进行科学合理的设计,以保证电池包的正常使用。
一、电池包易发生的问题
(一)电池发热快
由于电池的放电倍率会因车辆低速、高速、加速、减速等行驶状态的变换而产生变化,这就会导致电池放电倍率在变化过程中产生不同的生热速率,从而造成大量热能的产生,给电池的性能造成严重影响。
(二)电池包不易散热
新能源汽车和传统汽车一样,本身重量较大,带动汽车运动的动力能源需求很高,这就需要较多的电池数量来达到相应的指标。
但由于汽车本身装载空间有限,这就使得这些电池必须紧密排列连接才能满足要求。
因此,在实际行驶过程中,除了会出现电池发热快的问题以外,还会因电池排列紧密引起电池包中间温度过高,而边缘热量较少,造成每个单体电池之间的温度不均衡,并且不利于电池的均匀散热。
而这种镍氢电池发热快、散热不均匀的问题,造成电池包在运行中的环境温度更为复杂多变,使得各单体电池、电池模块内组与容量的不一致性问题更加严重。
此外,热量的长时间积累所导致的部分电池过分放电与部分电池过分充电,会严重影响电池的寿命与性能,同时还会带来安全隐患。
如果电池在高温下不能及时得到散热通风,会使整个电池包系统温度过高或分布不均匀,进而降低整个电池包的电循环效率,使电池包的功率与能量无法得到充分发挥,严重时还会造成热失控,最终降低整个电池包的安全可靠性。
(三)电池之间的连接容易受损
汽车在行驶过程中会因路况不同产生各种震动,这就使电池包必须能经受得住震动考验。
特别是各个电池之间相互连接的部位较为脆弱,过度震动会对其造成损坏,从而使电池包的性能与使用寿命受到影响。
这就使得电池包的结构在设计的时候不但要充分考虑到如何帮助镍氢动力电池包散热,还要考虑到如何减震才能充分发挥出电池性最佳性能,延长电池的使用寿命。
此外,电池包的结构设计也要尽可能的增强其本身强度,从而通过自身强度与减震方面来保证电池包的安全可靠性。
二、电池包支架结构设计
电池数量以及单体电池的连接方式通常是电池包结构设计时需要参考的因素。
在本次设计中,电池包中电池的数量为126只,平均分成18支8.4V的电池棒并以串联形式组合起来。
在电池支架材料选择上,选用具有优良耐热性、强度高、耐化学药品性以及加工方便等优点的尼龙66型号支架。
电池支架分上中下三层设计,中间留出的两层空隙用于放置电池模块,在排列上每层有9支电池模块。
这种设计将电池包整体体积减到最小,最大程度上节省了车内的装载空间。
电池包支架内部电池模块安放位置采用圆弧设计,能够有效提升电池模块在支架内部的稳定性。
同时依据电池模块端的样式将支架两端做镶嵌式密合设计,使电池模块在支架内的可能发生的转动概率减到最校此外,将正负极符号标于支架两端,能够避免电池模块正负极反接而导致电池损坏。
最后,通过在接线盒两端装设接线盒,可以防止外界金属与连接片接触引起电池包短路。
三、电池包散热系统设计
在传热学理论中,固体与液体、气体接触都会产生传热现象。
在换热系数方面,液体的对流换热系数相较气体的对流换热系数要更高,因此,液体与固体接触时具有更强的对流换热能力。
由于传热系数的大小能够反映出交换热量的多少,因此换热效果随着传热系数的增大而增强。
这就要求在散热系统设计时要选择合适的传热介质。
虽然液体换热能力强,作为传热介质时的效果更明显,但如果选用液体来充当传热介质,就必须对液体的导电性、密封性、安全性以及后续维修的便捷性进行充分的考虑。
此外,电池包的整体重量也是需要重视的问题。
在变相材料的选择上,如液体石蜡的传热能力最强,并且在达到变相温度时会因吸收或释放大量热量而保持温度恒定,因此,液体石蜡可以作为首眩合适的选用变相材料不仅可以确保电池顺利的达到热平衡,更能对电池温度上下限进行很好的控制,从而防止温度的过高或过低现象的出现。
但目前来说,变相材料在研发和制造成本上较高,因此其在电池包散热领域的应用还不能得到广泛普及。
由于本电池包结构受限,在散热设计上运用的是强制风散热模式,通过让空气沿电池包内预留的风道从一侧流往另外一侧的串行式通风来实现带走热量的效果。
另外,本设计中还运用了两只散热风扇并将其安装在电池包的一端来实现强制风冷。
电池包内部留有6个位置用来放置温度传感器,当电池包内部温度超过一定值后会被温度传感器检测到,进而启动散热风扇来对电池包进行散热,而当电池包温度降低到合理范围时,则会自动停止散热风扇。
这种设计可以通过让电池包在合适的温度下进行工作来达到最佳效果,同时散热风扇依据电池包温度自动启停还能够减少对能源的消耗。
总体来说,这种散热模式具有质量轻、结构简单、散热效果好以及性价比高的优点。
四、电池包散热性和结构强度测试结果
(一)散热性能
将电池包放置在(20±5)℃的环境温度条件下,依据QC/T744-2006标准对电池包进行连续测试,最终得出电池包内温度小于30℃,属于电
池包合理工作温度范围。
(二)结构强度
1.振动试验
试验设备:机械式振动试验机
试验方法:频率为5~20Hz,ASD=0.96m2/s3
振动位置:3面(3个垂直面x,y,z)
持续时间:30min/面
试验结果:电池包外观基本完好,无任何碎裂,三层支架无错位或脱落,电池模块无移位,电池包能正常使用,达到设计要求。
(三)跌落试验
试验设备:单臂跌落试验机
试验方法:350mm跌落高度
振动位置:3面(3个垂直面x,y,x)
试验结果:电池包外观基本完好,无任何破裂,三层支架无错位或脱落,电池模块无移位,电池包能正常使用,达到设计要求。
结语:本文设计的电池包支架结构体积较小,有效地节省了汽车内部装载空间,同时无论是在结构强度还是散热性能上都满足了设计要求,能够用于新能源汽车的动力系统中。
参考文献:
[1]罗宗鸿. 电动汽车电池热特性及电池组风冷散热研究[D].南昌航空大学,2018.
[2]刘元强. 纯电动汽车电池包结构设计及特性研究[D].东南大学,2016.。