新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法与流程

本发明属于电池框架，尤其涉及一种新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法。

背景技术：

1、面对城配物流运输发展的需求及用户使用的痛点，新能源轻卡从最初的油改电，到正向开发更好的底盘总体布局、更高的能量密度以及更轻量化的正向设计，一体化动力电池包的应用降低了整车自重、能耗，使整车重心更稳、续航增加，是未来必然的发展趋势。动力电池支架是承载动力电池的主要结构，其结构的模块化、集成化、轻量化设计，正逐渐成为各大整车及零部件企业的技术研发方向。

2、目前对于新能源电动轻卡动力电池支架的轻量化设计常常采用的方法是简单的材料替换，缺失了与材料相辅的结构、工艺及与性能平衡的系统性轻量化设计流程。

3、现有专利文献号为cn201920784264.9轻型电动车动力电池安装框架结构，公开了包括两组或多组动力电池框架支撑总成、下层动力电池框架、上层动力电池框架和连接支架；上层动力电池框架通过螺栓固定在下层动力电池框架上。上述上层动力电池框架为敞口设计，位于上层的动力电池暴露设置，将其安装在轻量化卡车车身时需要进行重新设计改良。

4、现有专利文献号为cn202210706970.8电动汽车电池壳框架横梁结构设计方法，公开了分析电动汽车动力电池壳框架结构，确定所述电池壳框架设计条件；利用三维模型设计、载荷校核模型进行测试工况仿真，确保所述电池壳框架结构满足所述设计条件；确定所述电池壳框架横梁轻量化拓扑优化边界条件；开展多工况下的所述横梁拓扑优化结构设计；针对优化后的所述横梁轻量化拓扑优化结构，进行所述电池壳框架的性能校核。上述电池框架设计方法中通过对整体电池壳框架进行测试工况仿真，将横梁拓扑优化结构后，再次对电池壳框架性能校核，关于如何扩展电池壳框架轻量化技术路线的设计，还需要从多个维度进行优化。

5、因此，需要一种从多种轻量化途径对动力电池支架结构进行正向设计的设计方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，从而实现产品轻量化目标，同时降低开发成本，缩短开发周期，满足新能源电动轻卡不断快速发展的需要。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

2、新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，包括以下步骤：

3、1)根据动力电池支架的开发目标，获取动力电池组的边界条件，确认动力电池支架的开发设计要求；

4、2)通过对标分析性能、重量、成本，从三种轻量化途径包括材料、结构、工艺对动力电池支架结构正向设计方法进行阐述，制定动力电池支架的轻量化技术路线；

5、3)完成动力电池支架模块化、集成化、轻量化设计及性能仿真分析，制定其性能分析评价标准；

6、4)形成一套完整成熟的框架承载式动力电池支架正向轻量化设计的方法。

7、与现有技术相比，本发明新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法的有益效果主要体现在：

8、依据动力电池支架产品的正向设计要求，从新结构、新材料、新工艺入手，全面铺开产品的轻量化技术路线；通过典型工况的仿真与试验校核，保证产品性能的同时，也实现了产品的模块化、集成化、系列化及轻量化的设计；为电动轻卡的动力电池支架轻量化设计，探索出一条新的途径，提供一套成熟的框架承载式动力电池支架正向结构轻量化设计的方法，所述方法也可拓展应用于类似结构形式产品的轻量化设计，实现产品轻量化目标，同时降低开发成本，缩短开发周期，满足新能源电动轻卡不断快速发展的需要。

技术特征：

1.新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤2)具体包括

3.根据权利要求2所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤2)中制定动力电池支架的轻量化技术路线，包括材料方面，铝合金通过加工硬化或热处理可获得不同程度的强化；

4.根据权利要求1所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

5.根据权利要求4所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

6.根据权利要求5所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

7.根据权利要求6所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

8.根据权利要求7所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

9.根据权利要求8所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

10.根据权利要求9所述的新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，其特征在于：步骤3)具体包括以下步骤，

技术总结
本发明揭示了新能源轻卡框架承载式动力电池支架轻量化设计方法，包括以下步骤：1)根据动力电池支架的开发目标，获取动力电池组的边界条件，确认动力电池支架的开发设计要求；2)通过对标分析性能、重量、成本，从三种轻量化途径包括材料、结构、工艺对动力电池支架结构正向设计方法进行阐述，制定动力电池支架的轻量化技术路线；3)完成动力电池支架模块化、集成化、轻量化设计及性能仿真分析，制定其性能分析评价标准；4)形成一套完整成熟的框架承载式动力电池支架正向轻量化设计的方法。本发明实现了产品轻量化目标，同时降低开发成本，缩短开发周期，满足新能源电动轻卡不断快速发展的需要。

技术研发人员：宿佳敏,孙营,李明,舒增聪,徐仕,张静,卜云飞
受保护的技术使用者：苏州奥杰汽车技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15