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新能源重型载货汽车动力电池布置及其

模块化设计

摘要：锂离子动力电池作为当前电动汽车的主要动力来源，在电动车辆的设

计开发中具有举足轻重的作用，其在整车上的布置方式，以及与整车的性能匹配

等，密切关系到整车各项性能指标的达成。本文以纯电动、混合动力中重型载货

汽车为载体，阐述了动力电池在车辆上的不同布置方式对整车的影响，并尝试构

建了一种采用紧凑的堆叠式结构、模块化且可分拆组合的电池包设计。该电池包

设计方式同时兼顾了纯电动中重型载货汽车对动力电池的需求，并且可以比较方

便地拓展至轻卡、巴士等商用车应用领域，有效降低了电池包结构复杂程度及零

部件数量，对于电池包生产效率与可靠性的提高及成本降低将起到一定的推动作

用。

关键词：重型载货汽车；动力电池；模块化设计

引言

在碳战略、密集污染控制和污染控制以及改进新能源汽车(如多馀的电动汽

车)政策的框架内，国家制定了《新能源汽车工业发展计划》(2021-2035年)等

政策，其中明确规定加快替代电力基础设施的建设，鼓励采用替代电力模式，以

支持车辆的研究、开发和应用3.为了研究重型电动汽车的发展趋势和方向，本

文分析了重型电动汽车技术的发展情况、应用现状、电力充电和替代设施的发展

情况以及潜在的问题、风险和发展趋势。

1电动重型载货汽车特点与技术发展现状

重型汽车电动汽车在减少二氧化碳排放、运行和节约能源成本方面具有一定

的优势。凭借静电放电、低噪音、低震动和易于更换等特性，您可以大幅提升旅

行体验。在一些应用示例中，能源成本明显低于汽车的能源成本，因此非常经济

实惠。机动车辆的主要技术是电池、发动机和电力。电池的价格、续航时间、充

电时间和安全性限制了整辆车的增长。电动汽车需要高密度、快速充电、深度放

电、长寿命、高安全性、低成本、低维护性、低环境影响和回收利用。机动车氢

氟碳锂离子电池目前面向磷锂离子电池，因为它们比锂离子电池具有优势，成本

低。但磷锂离子电池的理论能量密度约为160瓦时/千克，导致技术功能有限。

采用磁体、电磁、热耦合优化和超导非晶材料，可将电机功率密度提高到95%。

发动机效率目前为3.8-4.0kw/kg。电机控制器用于通过输出电流、电压和频率

控制电机的转速和转矩。随着自动化技术、电气工程和计算机控制技术的发展，

电动汽车已经成熟，电动系统也已经成熟，采用MOSFET和IGBT算法。

2影响动力电池包安全性的因素

电动汽车安全事故的影响是由于电池袋的滥用，通常分为机械、电气和热滥

用三类，其中机械和电气滥用较多，但热量浪费直接导致故障。电池的机械滥用，

例如b.电池袋的放置和易操作性可能会导致电池堵塞和严重变形，从而在与车

辆碰撞时造成安全问题。因此，碰撞时发生的短路(90%以上)发生在不受控制的

电池充电状态的主要触发条件下，事故可能导致烟雾、火灾和爆炸，而新能源汽

车自行点火时很少发生这种情况。(1)电池布置。为了避免电池匣的底部，架子

两侧有四个电池。汽车的动力电池几乎复盖了大部分底板。大多数电动汽车安装

在底板下，因为电池底部受车身边缘较小距离的保护，但电池尺寸不受车身结构

的保护，在碰撞或撞击时容易被压坏，从而增加了烟雾、火灾和爆炸的风险。(2)

轻量级技术。新型汽车尽可能轻而易举地满足轻技术要求，尽量减少电池包装，

使内部模块和高压元件的保护不足，可能出现热故障等问题。

3新能源重型载货汽车动力电池布置及其模块化设计

3.1密封壳体防水

密封存储模块以防止存储模块中的水燃烧电池堆和其他元素。1)密封前准备。

a.环境要求。在25~35c.b.的环境中做好准备，将电池盒放入40℃高温

低温箱中，保持0.5h以上的热量，密封前取出，立即密封。2)密封胶比。密封

胶由oakley公司提供，分为胶a和胶b。胶a和胶b在使用时的比例为4:1，使

用前混合均匀。3)密封作业。a.取出温度维持在0.5h~40c以上的电池盖后，

将其放在水平板上，用注射器将20mL密封胶接好，均匀注入电池盖的密封槽中，

然后用针在槽d上刮出一个圈b.取出温度大于0.5h~40c的绝缘电池组后，应

将其放回电池组，将电池组开口部分放入密封槽中，翻转过程较轻，以免电池组

和电池组损坏。c.将重物放在反向壳体顶部并均匀放置，以避免壳体承受不均

匀的力。禁止再次移动电池盒。d.0.5h休息后，需在界面处重新灌装胶