xx公司內部技術規範
2010-09-25制定2010-09-25發布
xx公司發布
前言本規範為純電動車動力電池布置提供了依據。
本規範由汽車工程研究總院標準所管理。
本規範主要起草人：。
編制校核
審定批准
本規範的版本記錄和版本號變動與修訂記錄
1 範圍
本規範明確了純電動車動力電池布置位置、方法及校核內容。
本規範適用於ｘｘ公司在a0級轎車基礎上進行改進開發的純電動汽車。
2 規範性引用檔案
gb 21861 機動車安全技術檢驗專案和方法
gb 7258 機動車執行安全技術條件
gb 15084 機動車輛後視鏡的效能和安裝要求
gb/t 19596 電動汽車術語
3 術語及符號定義
3.1 單體蓄電池
構成蓄電池的最小單元，一般由正極、負極及電解質等組成，其標稱電壓為電化學偶的標稱電壓。
3.2 蓄電池模組
一組相聯的單體蓄電池的組合。
3.3 極柱
單體蓄電池與外部迴路電連線的部分。如圖1所示：
圖1 單體電池極柱示圖
3.4 動力蓄電池組
由一塊或一塊以上的單體蓄電池組成，或由乙個或多個蓄電池模組組成的單一機械總成。
在純電動上主要作為電機驅動的直接供電源和低壓電器的間接供電源。
動力蓄電池組的單體蓄電池排列有兩種形式：
第一種是單體蓄電池串聯排列而成，如圖2所示；
圖2 單體蓄電池串聯排列示圖
第二種是單體蓄電池先並聯成乙個蓄電池模組，蓄電池模組再串聯成動力蓄電池組，如圖3所示。
圖3 單體蓄電池先並聯成模組再串聯排列示圖
3.5 動力電池包
對動力蓄電池組進行包裝固定的包裝體。
4 動力電池包布置步驟
4.1 布置輸入
4.1.1、市場部輸入：
市場部輸入市場概念要求，明確乘員數量和續航里程要求。
4.1.2、資料輸入：
車身落車體資料、前後座椅資料、乘客艙行李艙內飾件資料、附在地板上的電器件資料、底盤資料的輸入；
4.1.3、動力蓄電池組的布置特殊要求：
電池的散熱要求，電池包的保護要求等等。
4.1.4、整車部分效能條件及配置輸入：
碰撞效能要求，整車通過性要求，配置要求等等。
4.2 動力電池包布置位置及可放置空間大小確定
首先根據車身地板結構，並考慮底盤件、電器件、內外飾件的影響，初步給出動力電池包可布置位置和可放置空間範圍邊界。
在初步確定動力電池包的布置位置和放置空間大小時，應考慮的條件和滿足的要求：
a） 市場部輸入：明確乘員數量和續航里程要求。動力電池可根據乘員數量要求選擇布置在地板下方還是布置在行李艙內；動力電池可續航里程要求初步推算出容量大小，進而推算出動力電池包的需求空間。
b） 整車配置要求：是否保留備胎。此條要求影響動力電池包可布置位置選擇。
c） 最小離地間隙：影響布置在地板下方的動力電池包的可布置高度。建議滿載最小離地間隙大於100mm。
d） 動力電池包保護要求：選擇動力電池包的可布置位置時，同時也要考慮動力電池包的保護裝置的布置可行性。
e） 工藝裝配方法：動力電池總成很重，可達250kg，確定動力電池包大小要考慮選擇何種裝配方法。
綜合以上各條件和要求，初步定出的動力電池包可布置位置和空間大小。
以電動車為例，根據上述的輸入條件，初步確定動力電池布置位置和空間大小的兩種方式：
一種是動力電池包放置在地板下方，如圖4所示；
圖4 動力電池包放置在地板下方示圖
另一種是動力電池包放置在行李艙內，不考慮配置備胎，如圖5所示：
圖5 動力電池包放置在行李艙內示圖
4.3 動力電池包大小確定
確定動力電池包大小要充分並同時考慮車身地板空間允許範圍、工藝裝配方法、動力電池的所需的容量大小、單體蓄電池的長寬高及排列方式等因素。
下面以1兩人座電動車的其中乙個動力電池包大小計算為例，來說明動力電池包大小確定：
某一種單體蓄電池的外形尺寸：長×寬×高=152×40×271（mm），如圖6所示；
圖6 單體蓄電池的外形尺寸示圖
要放置66塊單體蓄電池，單體蓄電池可允許立放、平放或疊放。
那麼其中一種單體蓄電池排列方案是：152mm的長度方向排6列，40mm的寬度方向排11行，271mm的高度方案排一層，如圖7和圖8所示：
圖7 單體蓄電池排列方案俯視示圖
圖8 單體蓄電池排列方案側視示圖
那麼，動力電池包內部淨空尺寸大小計算如下：
x向淨空尺寸大小=40×11+4=444（mm）
y向淨空尺寸大小=152×6+4=916（mm）
z向淨空尺寸大小=271+50=321（mm）
其中，動力電池包的長度和寬度方向淨空尺寸最小要預留4mm（每邊2mm）的裝配間隙，如圖9和圖9-1所示，
圖9 動力電池包淨空間剖檢視
圖9-1 區域性放大檢視
根據電池廠商的設計經驗，電池包高度方向（也就是電池極柱方向）淨空尺寸要預留20～60mm的散熱空間,如圖9-1所示。
動力電池包外形尺寸要在淨空尺寸基礎上加上電池包厚度、凸筋高度等尺寸。最後計算出來並確定的動力電池包外形尺寸必須在4.2所確定的可放置空間大小範圍內。
4.4 整車前後軸荷校核
動力電池的重量較大，動力電池布置位置直接影響整車的前後軸荷分配，進而影響輪胎負荷、制動效能、懸架系統以及整車姿態。因此，在確定動力電池布置位置和電池大小的同時，要進行初步前後軸荷校核，以便為其它系統的工作作輸入。
以兩人座電動車軸荷計算為例，如表1所示。
表1兩人座電動車軸荷分配
4.5 人機調整及校核
當動力電池布置在車身地板下方時，並對地板高度造成影響：車身地板要抬高。那麼地板的抬高也將直接影響到後排人體坐姿，甚至也影響到前排人體坐姿。
是否滿足後排人體坐姿要求，是檢驗動力電池包布置是否合理的條件之一。
為此，需要對後排和前排的人體坐姿態做調整，並進行校核。
以a101的863專案純電動車後排人體坐姿調整為例。a101的863專案純電動車動力電池包布置後，地板抬高60mm，造成後排人體腳部也上抬60mm。
後排人體坐姿的調整如圖10所示。
圖10 後排人體坐姿的調整
後排人體坐姿調整後，人體坐姿的各角度變化如下表2所示：
表2 後排人體坐姿的各角度變化
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