纯电动车动力电池布置规范

XX公司内部技术规范
A0级纯电动车动力电池布置规范
2010-09-25制定2010-09-25发布
XX公司发布
前言
本规范为纯电动车动力电池布置提供了依据。

本规范由汽车工程研究总院标准所管理。

本规范主要起草人：。

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本规范的版本记录和版本号变动与修订记录
纯电动车动力电池布置规范
1 范围
本规范明确了纯电动车动力电池布置位置、方法及校核内容。

本规范适用于ＸＸ公司在A0级轿车基础上进行改进开发的纯电动汽车。

2 规范性引用文件
GB 21861 机动车安全技术检验项目和方法
GB 7258 机动车运行安全技术条件
GB 15084 机动车辆后视镜的性能和安装要求
GB/T 19596 电动汽车术语
3 术语及符号定义
3.1单体蓄电池
构成蓄电池的最小单元，一般由正极、负极及电解质等组成，其标称电压为电化学偶的标称电压。

3.2蓄电池模块
一组相联的单体蓄电池的组合。

3.3极柱
单体蓄电池与外部回路电连接的部分。

如图1所示：
图1 单体电池极柱示图
3.4动力蓄电池组
由一块或一块以上的单体蓄电池组成，或由一个或多个蓄电池模块组成的单一机械总成。

在纯电动上主要作为电机驱动的直接供电源和低压电器的间接供电源。

动力蓄电池组的单体蓄电池排列有两种形式：
第一种是单体蓄电池串联排列而成，如图2所示；
图2 单体蓄电池串联排列示图
第二种是单体蓄电池先并联成一个蓄电池模块，蓄电池模块再串联成动力蓄电池组，如图3所示。

图3 单体蓄电池先并联成模块再串联排列示图
3.5动力电池包
对动力蓄电池组进行包装固定的包装体。

4动力电池包布置步骤
4.1布置输入
4.1.1、市场部输入：
市场部输入市场概念要求，明确乘员数量和续航里程要求。

4.1.2、数据输入：
车身下车体数据、前后座椅数据、乘客舱行李舱内饰件数据、附在地板上的电器件数据、底盘数据的输入；
4.1.3、动力蓄电池组的布置特殊要求：
电池的散热要求，电池包的保护要求等等。

4.1.4、整车部分性能条件及配置输入：
碰撞性能要求，整车通过性要求，配置要求等等。

4.2动力电池包布置位置及可放置空间大小确定
首先根据车身地板结构，并考虑底盘件、电器件、内外饰件的影响，初步给出动力电池包可布置位置和可放置空间范围边界。

在初步确定动力电池包的布置位置和放置空间大小时，应考虑的条件和满足的要求：
a）市场部输入：明确乘员数量和续航里程要求。

动力电池可根据乘员数量要求选择布置在地板下方还是布置在行李舱内；动力电池可续航里程要求初步推算出容量大小，进而推算出动力电池包的需求空间。

b）整车配置要求：是否保留备胎。

此条要求影响动力电池包可布置位置选择。

c）最小离地间隙：影响布置在地板下方的动力电池包的可布置高度。

建议满载最小离地间隙大于100mm。

d）动力电池包保护要求：选择动力电池包的可布置位置时，同时也要考虑动力电池包的保护装置的布置可行性。

e）工艺装配方法：动力电池总成很重，可达250Kg，确定动力电池包大小
要考虑选择何种装配方法。

综合以上各条件和要求，初步定出的动力电池包可布置位置和空间大小。

以电动车为例，根据上述的输入条件，初步确定动力电池布置位置和空间大小的两种方式：
一种是动力电池包放置在地板下方，如图4所示；
图4 动力电池包放置在地板下方示图
另一种是动力电池包放置在行李舱内，不考虑配置备胎，如图5所示：
图5 动力电池包放置在行李舱内示图
4.3动力电池包大小确定
确定动力电池包大小要充分并同时考虑车身地板空间允许范围、工艺装配方法、动力电池的所需的容量大小、单体蓄电池的长宽高及排列方式等因素。

下面以1两人座电动车的其中一个动力电池包大小计算为例，来说明动力电池包大小确定：
某一种单体蓄电池的外形尺寸：长×宽×高=152×40×271（mm），如图6所示；
图6 单体蓄电池的外形尺寸示图
要放置66块单体蓄电池，单体蓄电池可允许立放、平放或叠放。

那么其中一种单体蓄电池排列方案是：152mm的长度方向排6列，40mm的宽度方向排11行，271mm的高度方案排一层，如图7和图8所示：
图7 单体蓄电池排列方案俯视示图
图8 单体蓄电池排列方案侧视示图
那么，动力电池包内部净空尺寸大小计算如下：
X向净空尺寸大小=40×11+4=444（mm）
Y向净空尺寸大小=152×6+4=916（mm）
Z向净空尺寸大小=271+50=321（mm）
其中，动力电池包的长度和宽度方向净空尺寸最小要预留4mm（每边2mm）的装配间隙，如图9和图9-1所示，
图9-1
图9 动力电池包净空间剖视图
电池极柱
图9-1 局部放大视图
根据电池厂商的设计经验，电池包高度方向（也就是电池极柱方向）净空尺寸要预留20～60mm的散热空间,如图9-1所示。

动力电池包外形尺寸要在净空尺寸基础上加上电池包厚度、凸筋高度等尺寸。

最后计算出来并确定的动力电池包外形尺寸必须在 4.2所确定的可放置空间大小范围内。

4.4 整车前后轴荷校核
动力电池的重量较大，动力电池布置位置直接影响整车的前后轴荷分配，进而影响轮胎负荷、制动性能、悬架系统以及整车姿态。

因此，在确定动力电池布置位置和电池大小的同时，要进行初步前后轴荷校核，以便为其它系统的工作作输入。

以两人座电动车轴荷计算为例，如表1所示。

表1两人座电动车轴荷分配
4.5人机调整及校核
当动力电池布置在车身地板下方时，并对地板高度造成影响：车身地板要抬高。

那么地板的抬高也将直接影响到后排人体坐姿，甚至也影响到前排人体坐姿。

是否满足后排人体坐姿要求，是检验动力电池包布置是否合理的条件之一。

为此，需要对后排和前排的人体坐姿态做调整，并进行校核。

以A101的863项目纯电动车后排人体坐姿调整为例。

A101的863项目纯电动车动力电池包布置后，地板抬高60mm，造成后排人体脚部也上抬60mm。

后排人体坐姿的调整如图10所示。

图10 后排人体坐姿的调整
后排人体坐姿调整后，人体坐姿的各角度变化如下表2所示：表2 后排人体坐姿的各角度变化
车型
后排躯干与大
腿角度后排大腿与小腿
角度
后排小腿与脚掌
角度
A101 86.6°81.7°65.4°863电动车79.4°78°61.8°变化值7.2° 3.7° 3.6°。