電動汽車高壓配電箱的隨機振動仿真分析及試驗驗證

尹 峰，張 彪，劉兆文，劉進程，黃 河

(中車時代電動汽車股份有限公司，湖南 株洲 412007)

國內外電動汽車正處于高速發展期。連接動力電池與整車其他高壓電器設備的高壓配電箱是電動汽車的重要組成部件。因此，研究高壓配電箱結構的可靠性對整車具有重要意義。電動汽車運行過程中，振動是影響高壓配電箱結構可靠性的主要因素。本文依據其實際工作環境，采用ANSYS求解軟件，對所設計的高壓配電箱進行隨機振動仿真分析，并通過隨機振動試驗進行驗證。

1 高壓配電箱有限元模型的建立

1.1 高壓配電箱的設計模型

根據整車的結構和電量需求，高壓配電箱一般分為單支路單充、雙支路雙充、三支路雙充三種結構。本文以單支路單充高壓配電箱作為研究對象。

根據單支路單充高壓配電箱電氣原理，確定各電氣部件的安裝位置，從而確定高壓配電箱箱體總尺寸為304 mm×404 mm×216 mm(長×寬×高)、底板尺寸為278 mm×360 mm×15 mm，并可確定其他相關尺寸。尺寸確定后，對高壓配電箱內線束進行布局。最終設計的高壓配電箱的三維模型如圖1所示。

圖1 高壓配電箱三維設計模型

該設計模型使BMS主板的安裝方便靈活，從而減小了配電箱的整體重量和空間尺寸，并在配電箱內增加了水冷機組高壓回路和水冷DC/DC高壓回路，為液冷電池系統的水冷機組提供高、低壓電，以驅動整車空調制冷或制熱液冷板內的液體，帶走電池包內的熱量或者給電池包提供熱量，有利于電池包內的熱量保持平衡。……