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客车技术与研究
26第5期BUSCOACHTECHNOLOGYANDRESEARCHNo.52017
纯电动城市客车动力电池安全防护碰撞仿真分析与改进
胡付超，王波，林伟，常颖
（山东沂星电动汽车有限公司，山东临沂276017）
摘%要：根据纯电动客车动力电池被动安全防护性能的要求，对一12m纯电动城市客车进行侧面碰撞仿真
分析，分析其电池舱防撞梁的变形情况，并进行改进
。
关键词：纯电动客车；动力电池；安全防护；碰撞仿真
中图分类号%文献标志码
：U469.72；U463.63：B%文章编号：1006-3331（2017）04-0026-03
ImpactSimulationAnalysisandImprovementonPowerBattery
SafetyProtectionforaPureElectricCityBus
HuFuchao，WangBo，LinWei，ChangYing
（ShandongYixingElectricVehicleCo.,Ltd,Linyi276017,China）
Abstract:Accordingtotheprotectionrequirementofpassivesafetyofpureelectricbuspowerbattery,theside
impactsimulationofa12mpureelectriccitybusiscarriedout,thedeformationbehavioroftheanti-collisionbeam
isanalyzedandimproved.
Keywords:pureelectricbus;powerbattery;safetyprotection;impactsimulation
DOI:10.15917/ki.1006-3331.2017.05.008
随着纯电动客车的迅速发展，由于其动力储能装置真精度等因素，单元尺寸控制在5~15mm之间。部分参
为高能化学电源，在发生碰撞、翻车等极限情况时，很可与承载结构的圆管采用beam单元，空气悬架刚度按最
能会造成电池包的爆炸、燃烧等危险反应，或由于电源大刚度进行计算，由于前后桥刚度较大，且距碰撞区域
失效而造成汽车功能性障碍而造成的二次伤害[1-2]，尤其
较远，采用刚性单元建模，其他附件包括电池箱等，均以
是乘员密集的城市客车更加危险。因此，动力电池的被
质量单元的形式直接或间接加载到与车架连接位置。由
动安全得到广泛关注，2016年末我国发布了《电动汽车
于碰撞过程的接触情况较为复杂，骨架结构间的接触统
安全技术条件》，其中明确指出，若有可充电储能系统未
一选用自动单面接触算法进行模拟。该算法能够自动搜
安装在车辆顶部需进行碰撞安全试验。本文针对一12m索接触面，可提高计算效率和收敛特性[3-6]
。
纯电动城市客车进行侧面碰撞仿真分析，根据分析结果
移动壁障由碰撞块和移动车组成，总质量为925.7
对电池舱的防撞性能进行改进
。
kg，静止状态碰撞块前表面下边缘离地间隙为300mm，
碰撞块总高500mm，总横向宽1500mm，上碰撞块纵向
1原模型分析
宽度440mm，下碰撞块纵向宽度500mm，移动车的前
、
1.1原模型的建立
后轮距为1500mm，移动车的轴距3000mm，初始移动
整车骨架由薄壁型材焊接或铆接组成封闭式全承速度50[7]，持续碰撞时间
km/h
100ms。最终整车骨架有
载结构系统，因此均采用板壳单元进行离散，碰撞接触
限元模型如图1所示
。
位置采用完全积分算法提高计算精度，其他单元使用单
点积分算法。结构型材材料使用分段线弹塑性模型
（MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY），对于不可压
缩的橡胶材料采用超弹性材料模型（
MAT_MOONEY-
RIVLIN_RUBBER）。考虑到计算时间、质量增加和仿
[2-3]
图1有限元模型
作者简介：胡付超(1986-)，男，硕士；CAE分析师；主要从事客车CAE分析研究工作
。
第5期胡付超，王波，林伟，等：纯电动城市客车动力电池安全防护碰撞仿真分析与改进27
1.2结果分析
增加其刚度，有效利用碰撞块的吸能作用，减小防撞梁
的变形
。
碰撞过程中动能与内能相互
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