汽車輕量化是實現(xiàn)汽車產(chǎn)品節(jié)能減排和增加電動汽車?yán)m(xù)航里程的關(guān)鍵技術(shù),也是產(chǎn)業(yè)界重點研究的方向。電池包作為電動汽車電池組的承載部件,是保障動力電池組能量系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性和可靠性的關(guān)鍵部件。本文研究了熔模精密鑄造鋁合金技術(shù)在電池包設(shè)計中的應(yīng)用,從電池包的使用材料、制造工藝以及仿真分析三個方面對其結(jié)構(gòu)進行輕量化優(yōu)化設(shè)計研究。首先參照原車型電池包結(jié)構(gòu)的布置形式,依據(jù)熔模精密鑄造鋁合金鑄件設(shè)計原則,對電池包結(jié)構(gòu)進行一體化設(shè)計。選擇ZL201A作為電池包的鑄造材料,利用ProCAST設(shè)計電池包鑄件的澆注系統(tǒng)和工藝參數(shù)。對電池包的鑄造過程進行模擬仿真,得到電池包鑄件澆注和凝固過程的可視化結(jié)果,并對鑄造過程及結(jié)果進行可行性分析。結(jié)果表明:電池包鑄件縮松縮孔率較低,澆注系統(tǒng)設(shè)計滿足鑄造要求,電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。其次依據(jù)電池包實體結(jié)構(gòu)模型建立CAE仿真模型,針對電池包在實車中的載荷工況,運用Hypermesh對電池包結(jié)構(gòu)進行靜、動態(tài)性能分析。由分析結(jié)果可知,其靜態(tài)最大應(yīng)力遠小于材料的屈服強度,說明強度過剩需要做近一步的優(yōu)化。將電池包的模態(tài)仿真與試驗結(jié)果進行對比分析,其低階模態(tài)頻率滿足避開路面激勵頻率的要求... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全球主要國家新能源乘用車保有量演變Fig1.1Theevolutionofnewenergypassengercarownershipinmajorcountriesaroundtheworld

提高能源利用率，是解決新能源汽車?yán)m(xù)航里程過短的重要手段之一，越來越受到人們的重視。輕量化對增加續(xù)航里程效果顯著，對新能源汽車而言，汽車總重量每降低 9%，能量消耗減少 5%，續(xù)航里程提高 5%[15]。因此，新能源汽車輕量化研究對提高其續(xù)航里程和廣泛推廣意義重大。電池包通過形成封閉的空間，來保證電池組免受外界的干擾，為其提供可靠、安全、穩(wěn)定的工作空間。各汽車生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自己車型的布置情況，設(shè)計研發(fā)電池包的形狀，以滿足性能要求。圖 1.2為幾種常見的電池包及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(a) Model 3 電池包 (b) 奧迪 e-tron 電池包

圖 2.1 電池包上蓋Fig 2.1 The battery pack cover殼體設(shè)計：電池包下殼體是動力電池的承載部件，。利用熔模精密鑄造技術(shù)對電池包下殼體進行一體藝大大簡化。利用熔模鑄造可以將復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化下殼體合理的布置加強筋，提高電池包的強度、殼體設(shè)計如圖 2.2 所示。電池包下殼體內(nèi)部應(yīng)設(shè)有時電池組不會發(fā)生竄動，同時避免車輛發(fā)生碰撞時。電池保持架設(shè)計如圖 2.3所示。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3225183