刘成武，吴平，李喆，施京凯，吴铭

(福建工程学院 机械与汽车工程学院，福建 福州 350118)

纯电动汽车的核心为电池、电机和电控系统[1]。电池包是纯电动汽车的储能装置，要求有足够的强度和刚度，其约束模态必须能够避开由电机和路面不平度引起的共振。为了更长的续航，电池包体积不断增加，不少纯电动汽车轴距越来越长，导致动力电池上盖面积增大、刚度不足的现象时有发生。针对电池包进行各种极限工况和约束模态仿真分析，研究其刚度和强度的分布情况，在工程应用中具有一定参考价值。

1991年，Kazuo Ao[2]便开始对电池包的设计和分析。1995年，Krawczuk[3]对电池包做模态分析。2011年，Ariyoshi Tomohik[4]对新能源汽车动力系统建模与仿真的研究。之后国外出现了一些用有限元方法研究电池包的文章[5-8]。国内也有类似的研究，兰凤崇、王振坡和崔佳等人[9-11]用有限元技术对电池包的轻量化、碰撞安全性和振动疲劳等进行研究。但目前的研究还存在一些不足，如文献[12]对电池包进行有限元分析，但连接关系和电池模组都过于简单，不能充分模拟各种工况下电池包内部各部件之间力的传递过程。

本文以某纯电动汽车电池包为研究对象，模拟真实情况下电池包内部的连接关系，搭建更精确的有限元模型。

1 电池包精细化建模

电池包由箱体、电池模组、托架、电气系统元器件、热管理系统元器件和冷却系统等部分组成。将电池模组简化为一个均质长方体，建立模组与侧板之间固定的长螺栓。……