近十年來,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)步入了飛速發(fā)展時期,隨著新能源汽車愈加頻繁的出現(xiàn)在我國的道路交通中,純電動汽車碰撞事故所特有的高壓電氣系統(tǒng)起火、爆炸以及乘員觸電等高壓電安全問題成為目前亟待解決的“新問題”。本文以某微型純電動汽車為研究對象,設(shè)計一款基于全重疊追尾碰撞的主動斷電保護系統(tǒng)以解決純電動汽車的高壓電安全性風險問題,主要的研究工作如下:（1）評估全重疊追尾碰撞工況下純電動汽車高壓電安全風險。建立微型純電動汽車以及其高壓電氣系統(tǒng)的有限元模型,以保證在碰撞仿真中該模型能很好的評估純電動汽車電安全風險。建立全重疊追尾碰撞模型,利用CAE和數(shù)學(xué)模型分析得出影響純電動汽車高壓電安全的關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)建立追尾碰撞試驗工況矩陣,為主動斷電保護系統(tǒng)預(yù)判電安全風險提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。（2）設(shè)計基于全重疊追尾碰撞的主動斷電保護系統(tǒng)。主動斷電保護系統(tǒng)主要分為三個模塊,感知模塊,設(shè)計感知傳感器的重要參數(shù)以及安裝位置,以滿足主動斷電保護系統(tǒng)對環(huán)境感知的需求;控制策略模塊,主動斷電控制策略能夠根據(jù)車輛傳感器獲取的信息評估追尾碰撞的高壓電安全風險并做出決策;執(zhí)行模塊,執(zhí)行斷電信號,達到提前斷電以避免斷電不及時所... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１中國新能源汽車銷量（萬輛）及占比［４］??近年來，我國一直堅定不移的以純電驅(qū)動作為戰(zhàn)略導(dǎo)向，從２０１２年發(fā)布《節(jié)??

?第二章主動斷電保護系統(tǒng)組成及仿真總體規(guī)劃???電池訝系統(tǒng)ＢＭＳ??一池?＿２?理器???卬中．設(shè)茶???主?主??接＼１??一接??ｉｓ?Ｖ—＇?＋?￣Ｙ?觸??器?ｒ?ｖ?器??Ｈ１…＂Ｉ?一??圖２．２動力電池主接觸器設(shè)計??２．３仿真總體規(guī)劃??根據(jù)本章分析的系統(tǒng)組成對主動斷電保護系統(tǒng)進行建模和仿真。通過對主??動斷電保護系統(tǒng)斷電控制原理圖以及主動斷電保護系統(tǒng)的仿真驗證過程的分析，??完成了仿真總體規(guī)劃。??（１）純電動汽車碰撞有限元仿真??建模過程主要依據(jù)在ＣＡＴＩＡ軟件中建好的ＣＡＤ數(shù)據(jù)模型，對白車身、底??盤、高壓電器、動力電池、高壓線束、傳動系統(tǒng)以及各連接關(guān)系等進行整車建模??并采用非線性顯式有限元軟件ＬＳ－ＤＹＮＡ進行全重疊追尾碰撞。在目前國內(nèi)還未??對電動汽車追尾碰撞提出相關(guān)要求的前提下，參考國標ＧＢ－２００７２乘用車后碰撞??燃油系統(tǒng)安全要求的碰撞方法［２９］，分析不同場景下汽車發(fā)生追尾碰撞的高壓電??安全風險，總結(jié)影響汽車高壓電安全的關(guān)鍵參數(shù)并建立主動斷電控制策略所需??的斷電閾值工況矩陣。??（２）控制策略設(shè)計??基于ＭＡＴＬＡＢ設(shè)計主動斷電保護系統(tǒng)的控制策略，控制策略根據(jù)感知層傳??感器輸出目標的方位、距離、速度信息以及來自碰撞傳感器的碰撞加速度曲線等??信息進行決策。其中，控制策略主要有兩個決策點：第一個是根據(jù)感知層的碰撞??預(yù)警而確定斷電信號的發(fā)送，第二個是根據(jù)各種傳感器信息綜合判斷該碰撞是??否有高壓電安全風險，能否恢復(fù)斷電。??（３）場景建模??傳統(tǒng)的汽車被動安全仿真建模通常是以碰撞發(fā)生時刻作為設(shè)計的時間零點，??隨著近幾年汽車主動安全系統(tǒng)

?第三章純電動汽車碰撞模型建立???評判指標?評判值??四邊形最大內(nèi)角（ｍａｘ?ａｎｇｌｅ）?４５??翹曲（ｗａｒｐａｇｅ）?５０??扭曲度（ｓｋｅｗ）?０．５??三角形網(wǎng)格占比（％?ｏｆｔｒｉａｓ）?６??將網(wǎng)格標準輸入ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ軟件以檢查并修改不符合標準的網(wǎng)格。圖３．１為??調(diào)整后網(wǎng)格質(zhì)量情況。本模型網(wǎng)格質(zhì)量符合標準，研宄對象的總質(zhì)量為１０５０ｋｇ，??整車的單元數(shù)７３３２２３，節(jié)點數(shù)７８０６８９。單位制采用Ｋｇ，?ｍｍ，?ｍｓ，?Ｇｐａ，?ＫＮ。??？＊？？?＾＞９？？＊?？?？ｖ？＊？？?／／??圖３．１整車單元網(wǎng)格質(zhì)量檢查結(jié)果??（２）零件連接。汽車上的很多的鈑金件之間的連接方式采用的是點焊或者縫??焊，引擎蓋、車門等閉合件的內(nèi)外板之間通過打上粘膠和鈑金件包邊相互連接，??動力電池通過螺栓與車身連接，高壓電器通過支架與車身焊接。以上連接我們采??取不同的一維單元來模擬連接，這樣既能簡化模型又保證了模型的準確性，粘膠??連接方式我們采用實體網(wǎng)格建立。由試驗可知，點焊等常見焊接形式的破壞強度??要強于鈑金件材料，因此本文選擇ｒｉｇｉｄｂｏｄｙ模擬常見焊接形式以簡化鈑金件之??間連接，不考慮焊點失效。使用這種方法的優(yōu)點是能在保證計算結(jié)果精度的情況??下保持高計算效率。對于動力電池與車身之間的連接螺栓以及部分底盤件等連??接形式，選擇ｂｅａｍ簡化替代。運動件之間主要通過鉸鏈連接，例如閉合件與車??身之間，采用ｊｏｉｎｔ單元連接。??３．２．３定義零件材料屬性??完成整車網(wǎng)格劃分后，需要對整車各個部件附上材料和屬性，選擇準確的材??１８??

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期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3259922