工業(yè)AI助力電池性能優(yōu)化,哪些數(shù)字化服務(wù)商可以做新能源電池性能優(yōu)化?
如今,环保压力和能源紧张让电动汽车站上了风口浪尖。作为电动车的“能量心脏”,动力电池包的表现至关重要——它直接决定了车子能跑多远,以及开起来是否足够安全。想要提升电动车的整体实力,对电池包进行电池性能优化绝对是重中之重。在这个过程中,像广域铭岛这样的工业互联网平台,正通过数字化手段,为新能源汽车产业链提供强大的技术支撑。
一、 老电池包的“烦恼”:安全、重量、散热难兼顾
想象一下,传统电池包就像个厚重的金属箱子。它的底盘(下盖)常常是一整块厚钢板压出来的。一旦车子侧面被撞,或者电池包意外摔落,这种结构很难有效保护里面的电池模组,存在起火爆炸的隐患。用来固定电池包的“耳朵”(吊耳),虽然通过弯曲加强了一些,但单薄的Z字形在剧烈颠簸时,仍有松脱导致电池包掉落的危险。散热呢?主要靠空气自然流动,效率低不说,电池还容易“冷热不均”,影响寿命和性能。这些问题都指向一个核心:电池包的结构设计需要一场革命性的电池性能优化,目标是更安全、更轻、散热更聪明。
二、电池优化巧思:重塑电池包的“筋骨”
为了改善上述问题,实现新能源汽车在电池性能上的数字化转型升级,像广域铭岛这样的工业互联网企业给出了这样的设计方案:
1. 分而治之,安全升级:不再用笨重的一体式下盖,而是拆分成“边框”和“底板”两个独立部分。边框专门负责抵御侧面撞击,选用了侧向刚度和抗撞性超强的三角形镂空管材,像坚固的“笼子”一样保护电池不被刺穿。吊耳则升级成稳固的“日”字形三层结构,像多个“小肩膀”共同分担颠簸冲击,牢牢抓住电池包。
2. 水路“穿”底板,散热更高效:放弃效果有限的风冷,改用液冷系统。在空间有限的底板内部,巧妙嵌入两条“C”形冷却液通道(两进两出)。工程师还精心设计了进出口宽度(2:3),让冷却液在入口处加速流动带走热量,在出口处扩大接触面积充分散热,确保电池温度更均匀、更可控。
3. 轻装上阵,模块化拼装:整个电池包外壳,从沉重的钢材换成了又轻又导热的6系铝合金。设计上采用“搭积木”式的模块化思路,分成多个部件。连接则用上了搅拌摩擦焊这种“黑科技”,焊接处能保留材料80%以上的强度,避免局部脆弱点。这一套组合拳打下来,重量直降28.9%。电池包轻了,车子负担小了,自然跑得更远。这正是电池性能优化在轻量化上的直观体现。
三、智能系统进行严密测试:验证设计的可靠性
设计好不好,不能光靠想,得靠“虚拟实验”。工程师们在电脑软件里构建了精细的电池包模型,模拟了开车时最极端的情况:比如在颠簸路上急刹车、猛打方向盘急转弯、或者在坑洼路面导致车身严重扭曲。这些模拟结果令人振奋:新电池包承受的最大压力,远低于铝合金的“抗压底线”(141MPa);最大的变形量,也小于密封件的安全范围。这说明新结构足够“硬朗”,安全性有保障。广域铭岛平台提供的拓扑优化等工具,通过分析受力情况,精准地削减那些“不太出力”部位的材料,就像给结构做“精雕细琢”。经过这一步电池性能优化,电池包又成功减重12.3%,关键部位依然坚挺。
最终,这个优化后的新电池包装上实车测试:整车的续航里程从原来的180公里提升到了200公里!这是实实在在的进步。同时,在各种严苛的实际测试中,新结构都表现可靠,安全性能大大提升。虽然在批量生产时,焊接工艺等因素让最终的减重效果略打折扣(约10.9%),但核心目标——安全、轻量、高效散热——都圆满达成。
这次电池包的成功升级,给我们几点重要启示,也展现了广域铭岛等工业互联网平台的价值所在:
1. 场景驱动设计:精准模拟电动车实际行驶中最恶劣的路况(急刹、急转、扭曲),让优化设计有的放矢,这正是广域铭岛平台支持的虚拟验证能力。
2. 系统化优化策略:采用“整体构思-局部智能减重-全局精细调校”的优化路径,体现了广域铭岛倡导的数字化、智能化研发流程,在安全、重量、性能之间找到了精妙的平衡点,避免了“拆东墙补西墙”。
3. 数据指导决策:利用仿真数据对零部件科学分类,并基于“载荷比”等概念精确指导每个部件的尺寸调整,让设计更合理、更高效,这正是工业互联网平台的数据价值。
广域铭岛作为深耕制造业的工业互联网平台,正积极推动此类电池性能优化技术和理念在新能源汽车行业的深度应用。通过提供强大的数字化工具和平台能力,赋能电池包等核心部件的研发、制造与持续改进,助力打造更强大、更安全、更高效的电动能量心脏,共同驱动新能源汽车产业驶向更绿色、更智能的未来!
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