电动汽车的碰撞性能和安全性设计

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1、开发与应用电动汽车的碰撞性能和安全性设计朱西产中国汽车技术研究中心,【摘要】巨大的电池质量使电动汽车在碰撞中需耗散的动能明显大于相同尺寸的内燃机汽车,。所以要求重新设计电动汽车的碰撞能量管理系统以满足电动汽车的安全性要求本文讨论了电动汽车开发的特点、时电动汽车碰撞性能的要求和怎样将计算机碰撞模拟应用于电动汽车安全性设计。关键词电动汽车碰撞计算机模拟。一,邑,至于改变整个车型结构。所以,现在开发的电动汽车概述,产品更新快在市场上的生存期明显比技术上成熟对环境保护、能源结构合理应用的考虑和当今的内燃机汽车要短得多。技术的进步,激励了市场对电动汽车的需求。现在开电动汽车的品种和批量发的电动汽车分两

2、类一类是利用现有内燃机汽车电,动汽车作为下一世纪看好的产品各大汽车成熟部件进行改装的电动汽车另一类是针对电驱公司竞争激烈,纷纷推出新产品占领市场。但由于电动的特点专门开发的电动汽车。为满足市场需求,电动汽车运营的配套公共设施远未完善,目前只能在。,,,动汽车面临以下几方面挑战部分地区试运营市场容量小所以形成了电动汽。电动汽车的安全性设计车多品种和小批量的局面由于可供电动汽车选用的电池能量密度低,电鉴于上述特点,电动汽车不可能象生产批量大、市,动汽车上巨大的电池质量使其在碰撞事故中需要车场生存期长的内燃机汽车一样在开发过程中用,,它身耗散的动能明显增加所以对车身碰撞能量管理大量实物试验积累经验

3、难以承受昂贵的样车试系统的设计需要有新的构思,才能满足汽车安全法制和试验费用。电动汽车的开发必须采用灵活多变。目前一般改装电动汽车,,规的要求以速度的产品开发程序减少开发费用缩短进人市场的时碰,撞的动能与同类内燃机汽车以速度碰间使电动汽车产品对技术进步和市场需求反应迅。,。撞的动能相当因此电动汽车开发中对车身的碰撞速性能研究必须引起足够的重视。电动汽车的安全性设计,电动汽车的生存期电动汽,车是新兴起的产品其核心技术发展很碰撞性能要求,,是世界上,快关键零部件的每项改进都会引起设计的更改甚著名的汽车安全法规经过《世界汽车》年第期开发与应用。几,就能完成一个设计方案碰撞性能的评价工作但是年考察后

4、美国国家道路交通安全局决,,,定电动汽车与内燃机汽车一样必须满足相同的如果制造样车进行实物试验则至少需要个月耗。。虚拟原碰撞性能要求中对汽车碰撞性能资一万美元型设计方法节省了开发费用,的要求主要有和时间使之能适应生存期短的小批量电动汽车正面固定壁碰撞中的乘员保护。驾驶员和前车型的开发。排乘员必须使用安全气囊,试验时不系安全带。计算机碰撞模拟在电动汽车开发中的应用车顶静压强度。施加的压力由整车装备质量,。计算机碰撞模拟无论是在决定防止在汽车翻滚时乘员受到伤害电动汽车开发初期的在追尾、正面碰撞、侧面碰撞后燃油泄漏量不概念性设计阶段还是在开发中对结构和新材料碰撞,。。许超标以防事故后发生火灾性能的

5、评价工作阶段都是十分重要的在可变形移动壁侧面碰撞中的乘员保护。在电动汽车开发初期,电动汽车安全性概念设前项要求明显受汽车质量变化的影响,第计阶段,计算机碰撞模拟可用于研究总体布置方案,。项侧面碰撞中因为汽车处于静止状态乘员保护性和提出子系统和部件的性能要求在电动汽车匕电。,,能与汽车质量关系不大在电动汽车改装中必须改池箱重达。一这么大一个集中质量在车变车,,。身结构和合理分配质量才能满足上述碰撞性身上的布置方案必须引起设计者足够的重视在概能要求。念级的整车模拟中,可以只用一些主要结构部件建,,。对于纯电池电动汽车碰撞后燃油泄漏的要求模对设计方案进行评价通过模拟计算可以获得车。。变成了对电池箱

6、的安全性考虑电动汽车的电池装身上各处的冲击加速度值电池箱受到的加速度可人电池箱,以防止在碰撞或翻滚时分离的电池组中用于电池箱结构设计的惯性载荷车身上的加速度,。,。,件或危险物飞出来伤害人员另外电动汽车上还可用于优化碰撞传感器的位置在电动汽车上要求应装备碰撞中切断高压子系统电路的装置,以免碰安装惯性碰撞传感器,以用于在碰撞中切断高压系撞后高压电击伤害人员。统的电路。,电动汽车的设计方法在改,装电动汽车的结构设计中计算机碰撞模,。电动汽车的开发以虚拟原型拟可用于指导车身加强及电池箱固定等设计方案。,,技术为核心图为传统设计方法和虚拟原对于专门开发的电动汽车为了控制整车质量正在型设计方法的示意图

7、。虚拟原型技术在设计中使用研究使用轻质材料如铝和复合材料制造车身。这计,,算机模拟代替实物试验通过模拟计算结果与由些新材料代替钢板制造的车身能减小质量但也使法规要,,,求建立的设计目标相比较修正设计并进行车身结构的力学性能更加复杂并且汽车设计中还重新模拟,直到模拟计算结果表明设计满足要求时,很缺乏使用这些材料的经验。因此在开发中使用计才制造样车进行试验验证。算机碰撞模拟是很有必要的。汽车碰撞模拟技术在设计中应