基于侧碰安全性的纯电动轿车地板构架设计的研究.pdf

《基于侧碰安全性的纯电动轿车地板构架设计的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·设计开发·基于侧碰安全性的纯电动轿车地板构架设计的研究李仲奎(东风汽车公司技术中心，武汉430058)【摘要】为提升纯电动轿车在侧面碰撞过程中对动力电池和驾驶员的保护性能，对电动汽车车身结构进行了研究。通过对侧碰过程中电动汽车车身变形模式的分析，提出了对电动汽车B柱结构和地板结构的改进方案，根据改进方案设计了车身地板构架结构。通过仿真和试验表明，改进后的车身地板对电池和驾驶员都有较好的保护性能。主题词：纯电动轿车侧面碰撞地板构架性能中图分类号：U463．83文献标识码：A文章编号：1000—3703(2叭6)09—0043一04Research

2、onDesignoftheUnderbodyFrameworkforPureElectricCarBasedonSideImpactCrashworthinessLizhon酞ui(DongfengMotorCorporationTechnicalCenter，Wuhan430058)【Abstract】Inorderloimprovethepmtec“onped'o珊anceofelect—ccar'especially’lhesafetycapabjlityforbatteryanddriverincourseof1ateralcollisi

3、on，thebodystructureofelectriccarisresearched．Afteranalyzingbodydefbrnla“onmodeduringlateralcollision，animpmvementplanforB—pillarstructureandnoorstructureofelectriccarispmposed，basedonthisplan，carunderbodyft锄eworkisdesigned．Bothsimula“onandtestindicatethattheimproVedunderbodya

4、ndbatterycanpmvidefairlygoodpmtectiontothebatteryanddriverIKeywords：PIlreelectriccar，LateralcoUision，Underbodyframework'Pemrmance1前言目前，轿车基本上都采用不带有车架的承载式车身川，车身底板主要由门槛梁、内纵梁、座椅梁、地板横梁和中通道连接形成地板构架实现承载。纯电动轿车的动力电池因体积大、互联性要求高，多集中布置在车身底板下部位置，且由于动力电池自身质量大、易发生火灾事故等原因，在纯电动轿车开发过程中如何重新构建地板

5、构架结构，实现对电池的可靠固定和对电池、驾驶员、乘员的有效保护成为车身设计的关键n·。为此，本文针对纯电动轿车的车身地板结构设计进行了研究。2纯电动轿车电池安全性分析2．1动力电池布置目前，纯电动汽车动力电池布置方式主要有3种方案，一是采用一个电池包，布置于前地板与中地板下方；二是分成两个电池包，分别位于中通道和中地板下方；2016年第9期三是采用一个电池包，位于后悬架后方、行李箱底部。考虑到电池的容量、箱体结构、密封及装载空间和整车的轴荷分配”，，第1种方案更受车企推崇，其布置方式如图1所示。f耋11电池系统nJ置ftj茸第1种方案的优点是电池

6、单体集中在一个电池包内，互联性好，电池冷却系统设计及密封都相对简单；缺点是后排乘客脚踏位置偏高，前排座椅升降功能被取消。此方案对车身地板结构设计影响较大，除要考虑车辆碰撞过程中对乘员的保护，更要关注碰撞过程中动力电池能否受到较好保护，以及电池固定点是否可靠。由于动力电池安装位置对正面碰撞吸能空间无影响，因此一43—·设计开发·研究电动轿车的碰撞性能主要关注侧面碰撞。2．2传统车侧碰过程中车身变形模式分析传统车在发生侧面碰撞时，通常情况下车身横断面变形状态如图2所示，门槛梁的变形如图3所示。由图2可看出，B柱下段向内侧倾斜移位较大，左前地板受到挤压

7、折弯或溃缩变形，变形量较大。由图3可看出，门槛梁侵入量较大，最大侵入量达225．6mm。若电动汽车在发生侧面碰撞时也出现类似的车身变形，就会造成门槛梁挤压电池，使电池受到损伤。碰撞前碰撞后、～弋左前地板变形状态羽2传统车侧碰变形示趋p、l’2nP4P5P6}1腿鹎P怕P(a)测量点至300喜200乏loo二：苎()f’If’』f’‘r4，’)f’n，’／，’H，～Pl(1／’ll测唬·j、i(I，)旺八量图3传统车侧碰后门槛梁侵入量2．3．电动轿车侧碰过程中车身变形模式分析电动轿车地板断面如图4所示，电池箱体边缘距门槛梁仅170mm左右，如果发生

8、侧面碰撞，则电池系统会受到严重挤压。故此在电动轿车地板结构设计上首先需要加强地板的横向强度设计”】，以避免侧面碰撞过程中门槛梁向车身内侧