基于道路模拟振动试验的动力蓄电池振动分析①

柴能强， 蔡强真， 孙 明， 侯永平

(1.同济大学新能源汽车工程中心，上海 201804;2.上汽技术中心，上海 201804)

0 引言

燃料电池堆作为燃料电池汽车的主要能量来源，尽管其能够进行无限制的能量供应(只要有足够的氢气供应)，并且几乎没有任何排放.但是由于存在高单位功率成本、低瞬态性能和无法进行双向能量传递等缺陷，燃料电池堆并不适合用于单独驱动汽车.因此通过动力蓄电池间接或者混合驱动汽车是比较常用的方法[1，2].动力蓄电池在燃料电池汽车中主要有三个作用:驱动燃料电池发动机辅助系统、提供加速时所需额外能量、制动时进行能量回收[3].

由于动力蓄电池在燃料电池汽车中的重要作用，其运行时的稳定性、动态响应特性和耐久性等特性受到广泛关注.影响汽车运行过程中动力蓄电池性能的因素包括:动力系统的控制策略、电池本身的充放电性能、电池受振动时的结构可靠性等[4，5].其中路面不平度激励引起的电池振动是其出现结构疲劳破坏甚至整体失效的重要原因.

文献[6]分别进行了车用蓄电池六自由度和单轴加速振动模拟试验，振动的当量行驶历程为160000km，测试振动时噪声及振动后裂纹、变形或磨损情况，最终测试结果发现出现了支架连接螺栓的疲劳破坏.文献[7]对车用蓄电池进行了三维正弦振动试验，并利用电子扫描显微镜观察振动后电池内部的变形和裂纹等特征，得出了由于振动导致蓄电池内部的结构……