電動(dòng)汽車電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析開題報(bào)告

《電動(dòng)汽車電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析開題報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電動(dòng)汽車電池箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析開題報(bào)告（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

開 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述1.1 背景隨著汽車的出現(xiàn)已經(jīng)有 100 多年的歷史了，經(jīng)歷了從歐洲的手工生產(chǎn)到美國(guó)的自動(dòng)化生產(chǎn)，到日本的精益生產(chǎn)三個(gè)階段。 [1]它促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，改善了人們的生活，但是汽車到今天的發(fā)展，也帶來了很嚴(yán)重的問題，即能源，環(huán)保和安全三大問題，這是可持續(xù)交通的三大挑戰(zhàn)，也是 21 世紀(jì)汽車革命的方向。就在世界各國(guó)努力研發(fā)安全、潔凈、環(huán)保的汽車時(shí)，人們把目光再次投向了電動(dòng)汽車身上。 [2]我國(guó)政府非常重視對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展，在九五、十五期間、國(guó)家投入了大量人力，物力對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行研發(fā)， [3]電動(dòng)汽車被列入 863 重點(diǎn)項(xiàng)目，十五重大公關(guān)項(xiàng)目。各省及汽車生產(chǎn)企業(yè)也在積極的進(jìn)行電動(dòng)汽車的研發(fā)，本設(shè)計(jì)就是結(jié)合當(dāng)前電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)展開電池箱的設(shè)計(jì)與研發(fā)。 [4]動(dòng)力電池是目前純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力來源，是影響純電動(dòng)汽車性能的重要因素之一。電池包的安全性直接影響到整車的安全性，電池箱體作為電池組的載體，對(duì)電池組安全工作和防護(hù)起著關(guān)鍵作用。 [5]電池箱體設(shè)計(jì)，需要充分考慮多方面的因素。特別是小型純電動(dòng)汽車，因空間非常有限，電池箱體既要裝入更多電量的電池，又要與整車完美匹配，所以對(duì)電池箱體的設(shè)計(jì)要求會(huì)更高。 [6]隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，動(dòng)力電池包作為純電動(dòng)汽車的核心部件，電池包的安全性逐漸凸顯出來，直接影響到整車的安全性。電池包的開發(fā)需要充分考慮多方面的因素，需要學(xué)習(xí)吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證優(yōu)化。因此就對(duì)電池箱體的強(qiáng)度、剛度、散熱、防水、絕緣等設(shè)計(jì)要求更高，所以電池箱體的設(shè)計(jì)就需要既考慮安全性，又要考慮空間權(quán)限以及對(duì)整車性能的影響。 [7，8]電池箱體開發(fā)的目標(biāo)是在滿足強(qiáng)度的前提下，滿足電氣設(shè)備外殼防護(hù)等級(jí)IP67 設(shè)計(jì)要求 [11]，包內(nèi)電池組在底板生根，線束走向合理，美觀且固定可靠。 [9]目前，我國(guó)乃至世界的電動(dòng)車之所以不能大規(guī)模的使用都是因?yàn)殡妱?dòng)汽車?yán)m(xù)航能力差，其主要原因是電池容量小，電池容量大小與電池箱結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，所以針對(duì)此問題，我們展開對(duì)電動(dòng)汽車電池箱的設(shè)計(jì)與分析，在保證安全系數(shù)的情況下，可以得到一個(gè)較為優(yōu)秀的電池箱。1.2 課題研究的目的和意義根據(jù)對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱體的功能需求，并針對(duì)某車型動(dòng)力電池箱體試驗(yàn)反映出的開裂、密封和頂蓋積水等問題對(duì)電池箱體進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)振動(dòng)試驗(yàn)方法進(jìn)行了梳理，確定適合動(dòng)力電池箱體功能需求的振動(dòng)試驗(yàn)方法，借助于 CAE 仿真分析驗(yàn)證了電池箱體改進(jìn)方案的可行性。通過對(duì)箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升箱體的性能，降低其重量。動(dòng)力電池系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零部件，它的安全性、可靠性和耐久性至關(guān)重要 [10]決定著整車的性能。純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池多布置在車身底板下方，有著較為殘酷的安裝環(huán)境，電池箱體作為動(dòng)力電池的載體，在動(dòng)力電池安全工作和防護(hù)方面起著關(guān)鍵作用 [11]。近幾年盡管鋁合金材料、碳纖維材料等因輕量化程度高備受追捧，但是其高昂的成本對(duì)普及來說是個(gè)極大的困難。當(dāng)前，金屬材料仍是車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要選擇。因此，如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要選擇。因此，如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性及材料選擇合理性方面得到進(jìn)一步改進(jìn)，才是箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是一個(gè)值得探討的課題，本文基于此開展電動(dòng)車動(dòng)力電池箱體的研究。1.3 電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池箱的研究現(xiàn)狀近年來，隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電動(dòng)汽車的發(fā)展也取得了一定的顯著成就。動(dòng)力電池不僅是目前純電動(dòng)汽車的直接能量來源，同時(shí)也對(duì)電動(dòng)汽車的性能有著一定的影響。電池包與整個(gè)車體的安全性能有著直接關(guān)系的，而作為電池組載體的電池箱體，對(duì)電池組的安全和防護(hù)有著不可替代的重要作用，電池箱體的設(shè)計(jì)，需要考慮很多的影響因素。特別是小型純電動(dòng)汽車，因?yàn)榭臻g受到了限制，所以就必須在電池箱體內(nèi)裝入可存更多電量的電池，并且還必須與整車之間實(shí)現(xiàn)完美的搭配，因此，電池箱體的設(shè)計(jì)有著更高的要求。從現(xiàn)狀看，動(dòng)力電池被安置在汽車之上，是汽車特有的動(dòng)力來源，影響著電動(dòng)架構(gòu)下的汽車性能。電池箱這一配件的安全，關(guān)涉著整車安全；箱體被看成是電池組的必備載體，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)段內(nèi)的電池組，凸顯出防護(hù)的價(jià)值。加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)適宜空間偏小的電池箱體，要與整車妥善匹配。為此，有必要辨明加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)特有的優(yōu)化設(shè)計(jì)，解析構(gòu)架優(yōu)化的新途徑。張曉紅等對(duì)某款電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池箱體進(jìn)行研究，將碳纖維材料應(yīng)用于動(dòng)力電池箱體從而實(shí)現(xiàn)輕量化的目的，并采用有限元仿真方法對(duì)動(dòng)力電池箱的性能進(jìn)行了強(qiáng)度分析，仿真計(jì)算結(jié)果表明：采用碳纖維材料的動(dòng)力電池箱體的機(jī)械性滿足設(shè)計(jì)的要求。楊書建分析了電動(dòng)汽車在不平坦路面上進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎和急剎車時(shí)電池箱的受力狀況，得到了電池箱的模態(tài)特性和定頻特性；在此基礎(chǔ)上，利用 Hyperworks 軟件中的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊對(duì)電池箱的頂蓋和底板上的加強(qiáng)筋形狀和尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)前后電池箱的動(dòng)靜態(tài)特性進(jìn)行對(duì)比從而最終確定電池箱體的優(yōu)化結(jié)構(gòu)、吳宏等對(duì)幾種典型的電動(dòng)汽車電池箱通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，分析結(jié)果表明：正面通風(fēng)并且加裝風(fēng)檔板的電池箱冷卻結(jié)構(gòu)在所研究的對(duì)象中最為合理，不僅使電池的工作溫度處于合適范圍內(nèi)，而且溫度分布均勻，能夠滿足工程實(shí)際中的使用需求。桑林等建立了某款電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池箱有限元仿真模型，研究了電池箱在車輛體系或行駛路面顛簸的情況下的結(jié)構(gòu)力學(xué)、自由模態(tài)和約束模態(tài)特性以及激勵(lì)的頻率響應(yīng)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。丁麗萍采用 SolidWords 軟件對(duì)所開發(fā)的電動(dòng)客車動(dòng)力電池箱的托架在不同工況下的強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算分析，并通過電動(dòng)客車的實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性，為相關(guān)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的思路。參考文獻(xiàn)：[1]ZhangXiongwen.Thermal analysis of a cylindrical lithium-ion battery[J]2011.46~48[2]王珂，樂玉漢，張浩。純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池特性及應(yīng)用研究[D].武漢:武漢理工大學(xué).2011.103~105[3]車杜蘭，周榮，喬維高.電動(dòng)汽車電池包散熱加熱設(shè)計(jì)[J].北京：北京汽車.2010.78~79[4]王望予，汽車設(shè)計(jì)（第 4 版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2011.6.10~20[5]王陽(yáng)，寧國(guó)寶，鄭輝.集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車電池包設(shè)計(jì)[J]北京：汽車設(shè)計(jì)2011.9~11[6]徐昌明，鈑金展開加工工藝，鈑金展開加工技術(shù)[m] 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2011.1~10[7]Technical Overview of Electric Vehicle .JSAE Review.2002.101~104.[8]李夕亮，郭世永.基于 NASTRAN 蓄電池箱有限分析與實(shí)測(cè)研究[J].湖北:湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào).2007.56 ~60[9]巫建浩，車載電池系統(tǒng)振動(dòng)有限元分析[D]. 上海:上海海事大學(xué).2001.96~100[10]謝先宇，朱順良，王侃等.車用動(dòng)力電池試驗(yàn)安全防護(hù)技術(shù)[J]上海:上海汽車，2015.128~131[11]張曉紅，周鋒，馮奇等.車用動(dòng)力電池碳纖維箱體的設(shè)計(jì)研究[J].上海汽車，2014.153~160[12]謝先宇，陸珂?zhèn)?，新能源汽車用?dòng)力電池系統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn)研究[J].上海:上海汽車，2014.56~60[13]崔勝明，韓家軍，新能源汽車概論.北京：北京大學(xué) 2011..106~110[14]陳昊 .電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾淼膮⒘刻匦詫?shí)驗(yàn)研究.碩士學(xué)位論文.吉林. 吉林大學(xué).2016.80~90[15]李東鋒，金利芳.小型純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱設(shè)計(jì).http://www.doc88.com/p-9042096932944.html.2013.01.28開 題 報(bào) 告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：2.1 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容通過對(duì)電動(dòng)汽車電池箱的學(xué)習(xí)，了解電動(dòng)汽車電池箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作環(huán)境，對(duì)電池箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析。以電池箱滿足車輛運(yùn)行時(shí)的結(jié)構(gòu)可靠性為目標(biāo)，對(duì)箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用三維 CAD 軟件對(duì)其應(yīng)力分布及變形情況進(jìn)行仿真分析并由此指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)要求以電池箱各壁面滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為目標(biāo)對(duì)某動(dòng)力電池組電池箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，熟悉車輛行駛過程電池箱壁面承受的沖擊情況。電動(dòng)汽車的開發(fā)，考慮到電池系統(tǒng)的體積，重量和車身上現(xiàn)有的可布置空間，以及電池系統(tǒng)各部件的互聯(lián)互通，一般將電池系統(tǒng)各部件集成在一個(gè)箱體內(nèi)布置在車身底板下方前后軸之間的區(qū)域，對(duì)此，電池系統(tǒng)的固定和防護(hù)尤其重要。2.2 研究手段2 （1）利用 CAD 軟件組建電池箱模型。（2）靜強(qiáng)度仿真模型的搭建與仿真結(jié)構(gòu)分析。（3）電池箱結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算分析與電池箱振動(dòng)特性試驗(yàn)。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，寫畢業(yè)論文準(zhǔn)備答辯。2.3 解決問題（1）耐振動(dòng)強(qiáng)度。靜強(qiáng)度一般比較容易達(dá)成，而振動(dòng)強(qiáng)度和疲勞耐久性能是考核的重點(diǎn)。（2）耐沖擊性能。經(jīng)歷沖擊試驗(yàn)后，要求箱體外部及內(nèi)部不應(yīng)有機(jī)械損壞、變形和緊固部位的松動(dòng)現(xiàn)象，而跌落可看成是特殊形式的沖擊。（3）碰撞安全性能。考慮車輛在發(fā)生正面碰撞、側(cè)面碰撞及后碰撞過程中對(duì)電池箱可能造成的擠壓破壞而采取的有效保護(hù)措施。開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在系審查意見：系主任： 年 月 日