电动汽车动力电池振动疲劳性能优化（二）

    2 电池包振动疲劳分析

    2.1 输入参数

    某电动汽车设计开发过程中，动力电池无法借用现有成熟资源，其振动疲劳性能需重新 分析验证，如不满足要求需进行优化分析。本电池箱体采用钣金件设计，电芯采用18650 电池并设计为标准模块。经网格处理，赋予材料及厚度等属性后，计算电池总重360.1kg， 与原电池估算重量（360kg)相比误差仅0.1kg。

   

    图3 动力电池建模处理

    2.2 模态与频响

    约束动力电池与车身连接位置自由度，计算200Hz以下约束模态。电池包200Hz以上 共有68阶模态，其中前8阶皆为上盖模态（表1)，电池上盖刚度差，模态频率低，是振 动疲劳风险区域，需在后续分析中关注。根据模态分析结果对电池进行频响分析，由上盖中 心点频响结果，Z向响应远大于X向/Y向响应，动力电池振动疲劳风险为Z向振动时上盖 位置。

    表1 动力电池模态分析

   

   

    图4 电池上盖中心点频响

    2.3 振动疲劳分析

    根据动力电池模态、频响分解结果以及标准振动载荷，使用频域法振动疲劳计算，X向 振动分析在截止寿命（1e 30)之外，无振动疲劳风险；Y向振动分析最小寿命2.157e 13，无振动疲劳风险；Z向振动分析最小寿命2.748e 4,有一定风险，风险位置为电池上盖。 针对电池上盖的振动疲劳风险，需进行优化将CAE计算振动疲劳寿命提高到2e 5以上。

   

    图5 动力电池振动疲劳