电动汽车动力电池振动和冲击问题研究综述_张立军.pdfVIP

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2017-06-16 发布于北京
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综述电动汽车动力电池振动与冲击问题研究综述张立军，陈华杰，刁坤，阮丞（同济大学汽车学院同济大学新能源汽车工程中心，上海201804）摘要：电池的抗振动冲击特性对电池的基本电性能、安全性、可靠性与耐久性具有重要影响。基于大量标准与文献资料，对动力电池抗振动冲击特性从影响因素、试验检测、建模分析、设计与控制措施等方面进行国内外研究进展综述，并指出目前存在的问题以及未来的研究重点。关键词：电动汽车；动力电池；振动与冲击；文献综述中图分类号：TM911 文献标识码：A 文章编号：1002-087X(2013)01-0156-05 Reviewofvibratio ZHANGLi-jun,CHENHua-jie,DIAOKun,RUANCheng (CleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter,SchoolofAutomotiveEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China) [1-2] 为保障能源安全，降低环境污染，实现汽车工业与道路交方面；(2)电池组系统的结构复杂。电池单体组成电池模块，通的可持续发展，燃料电池汽车、混合动力汽车以及纯电动汽再组成电池组，并附加电管理、热管理以及结构封装组件，形车等电动汽车成为研发重点。动力电池是电动汽车最重要的3 成一个复杂系统；(3)运行条件复杂。车辆行驶工况的多变性与 [1-3] 个核心总成之一，目前磷酸铁锂电池成为研究的重点。复杂性导致电池电负荷、热负荷以及机械负荷的交变，电池系当前人们对电池的机械力学性能，包括抗振动与冲击性统工作在复杂的电场、磁场、温度场及力场的联合作用环境能尚未给予足够的重视。实际上，车辆行驶时产生的各种振动中。图1为典型的混合动力用汽车功率型电池与纯电动汽车冲击负荷，都会严重影响动力电池全生命周期的性能。因此，用能量型电池。电池的抗振与抗冲击性能对保证电池的基本性能、安全性、可靠性以及耐久性至关重要，且合理的机械动力学设计有利于提高电池系统的功率与能量密度，实现轻量化。因此，面向电池汽车的产业化，必需高度重视动力电池振动与冲击动力学的研发。本文基于动力电池振动与冲击动力 (a)(Honda Insight5.75 AhNi-MH ) 学及相关领域的标准与文献，从影响因素、试验研究、建模仿真、工程设计与措施等方面进行国内外研究进展的综述，并指出目前存在的问题以及未来的研究重点，从而为电动汽车用动力电池的抗振动与耐冲击开发提供依据。 1 动力电池系统及振动冲击影响因素 (b)(Nissan Leaf24 kWh ) 图1 典型的电动汽车用动力电池 1.1 动力电池系统及其特点 1.2 动力电池振动冲击影响因素相对于其他应用场合，电动汽车用动力电池系统具有以按照系统工程观点，从工作环境外因与电池结构内因2 下三个方面的特点：(1)电池的电性能水平高。主要表现在电压个方面分析动力电池振动影响因素，而结构内部因素又可以高、电量高、充放电电流大，工作负荷功率大，电安全要求高等