随机振动与冲击条件下电动车电池包结构响应分析∗

黄培鑫，兰凤崇，陈吉清

随机振动与冲击条件下电动车电池包结构响应分析∗

黄培鑫，兰凤崇，陈吉清

(1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510640； 2.广东省汽车工程重点试验室，广州 510640)

为提高电动汽车电池包结构安全性和电连接可靠性，更好地预判和分析电池包结构损伤和电接触可靠性，建立了电池包精细化模型，通过电池包模态试验验证了模型的有效性；从应力值和加速度两个方面分析了电池包在稳态随机振动和瞬态冲击下的结构损伤和电接触可靠性。结果表明，电池包整体模态对触点的动态响应影响很大；同一振动工况下不同位置触点的应力和加速度都很不均匀；冲击工况产生的交变应力比稳态工况对电池包造成的结构伤害和对内部电触点可靠性的影响都更大。分析结果可为电池包安全性设计、接触保护设计和疲劳寿命预测等提供参考。

车用电池包；随机振动；瞬态冲击；内部触点；动态响应

Keywords:EV battery pack； random vibration； transient impact； internal connection； dynamic response

前言

动力电池包作为电动汽车的储能部件，需要在变温、振动、冲击等条件下完成充放电功能。其结构设计应满足多变运行环境下和行驶工况下的机械承受、工作安全性和可靠性要求。其电连接应在振动冲击环境下保持良好接触，否则一方面由于接触不稳定引起接触电阻增大生热所损耗的能量可达到电池容量的20%[1]，另一方面电连接不可靠易引起短路、漏电，更严重的产生高温电弧熔化极柱并引燃周围材料，引发火灾[2]。……