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箱体上盖主要起密封作用，受力不大，可以使用镀锌薄钢板冲压成型，为保证与下箱体 接触面的强度和提高密封性，可在翻边上冲压断续半圆筋，同时设置较小的该面平面度公差， 并在制造过程中通过工装严格保证该面的平面度。整个上盖不宜是一个平面，强度不足且容 易引发共振，疲劳寿命极低，在上盖上可在X、Y方向适当冲压出筋。

 

由于上盖和下箱体是通过螺栓连接，所用螺栓数目较多，因此保证孔的同轴度尤其重要， 需在合理布置螺栓孔位置的同时，位置尺寸尽量圆整，且在X、Y向呈对称布置。连接螺栓 数目的选择需根据密封性高低和拆装工作量大小两方面综合考虑。如果上盖采用拼焊工艺， 则翻边部位宜采用高强度钢板以增加强度。考虑到整体电池箱体的轻量化，上盖也可使用工 程塑料，但会影响电池系统的电磁屏蔽，不建议采用。

 

2.5.2电池箱体下箱体设计

 

电池模块主要坐落在下箱体里面，因此电池箱体内部要有嵌槽、挡板等结构措施使电池 模块在车辆行驶的状况下可靠固定，在前后、左右、上下各个方向上均不发生窜动，避免对 侧壁和上盖造成冲击，影响电池箱体寿命。同时设计电池信息采集板等相关部件的固定位置， 要求在复杂工况下，各部件都能够可靠固定，避免发生接触松动对电路造成威胁。下箱体可 以采用拼焊工艺[6]，底板可以选用高强度钢并冲压出加强筋，在与车身连接点位置做X、Y 方向的井字行加强梁，提高下箱体的抗弯扭强度。

 

2.5.3固定结构设计

 

固定结构要有足够的强度以支撑加速度很大情况下质量很大的电池组，箱体底部设计纵 横梁，安装固定后与车身连成一起增加车身承载强度。选择车身上钢板等级和厚度较高部分 作为基础，将电池组有效固定，通过受力分析和计算，确定纵横梁具体的结构、材料型号和 厚度。对于纵横梁和车身的固定连接处，应通过增加加强板或改进结构等措施保证强度，使 电池箱体在恶劣工况下此处不发生变形。如车身厚度不能满足相关焊接标准，可采用局部加 厚车身方式保证焊接质量，使电池组固定结构有足够的安全系数。连接时选用螺栓紧固方式， 通过综合考虑电池组质量、碰撞加速度与接合面摩擦系数确定螺栓规格型号。固定点的选取

 

原则是尽可能均匀对称布置，使各螺栓较平均地承受载荷，推荐安装固定点6-10个[7]。螺 栓紧固的主要优点是可靠性高，缺点是会增大电池组快速更换的难度。

2.5.4空间位置校核

 

用CATIA软件装配模块的测量功能，对电池箱体与车身、后悬架、稳定杆等的间距，电 池箱的离地间隙进行全面检查。不仅要保证电池箱上盖和车身间留至少10mm间隙，还要考 虑电池箱体与后悬架及稳定杆等运动件的距离，离运动件至少保证25mm以上间距。

 

2.5.5结构有限元分析

 

利用CATIA、Hypermesh和MSC.Patran等有限元分析软件，对前面提到的受力工况进行 电池组结构模态及静态特性分析和动态特性分析。定义各部分的材料和各部件的连接单元， 将有限元模型导入Hypermesh，定义加载和边界条件，可仿真得到电池组结构的应力分布， 如图1。利用Abaqus和Hypermesh等进行疲劳分析。先通过Abaqus对电池组进行非线性瞬 态分析，获得一个周期内的应力场。然后将结果文件导入到Hypermesh中，输入材料的弹性 模量和拉伸强度得到材料近似的S-N曲线，综合Miner线性叠加理论最后获得电池箱体的疲 劳寿命[8]。

 

查看分析结果，如电池箱体超过了材料的屈服极限或疲劳寿命不满足设计要求，需通过 增加料厚、改进结构等措施进行优化。之后再次导入软件进行结构仿真分析，直至电池组结 构满足设计要求。