电动汽车碰撞电安全性风险及仿真分析.docx

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电动汽车碰撞电安全性风险及仿真分析*

接桂利1朱西产1曹亦兴1张绍卫2马志雄1

（1.同济大学汽车安全技术研究所；2.上海东方久乐汽车安全气囊有限公司）

【摘要】以某电动汽车为研究对象，建立了整车有限元仿真模型，并选取C-NACP全宽正碰工况进行碰撞仿真，通过

有限元仿真方法分析了电动汽车在碰撞中高压电部件和高压电线可能存在的电安全性风险。结果表明，该电动汽车前

舱内的PCU、驱动电机连接失效的风险较大，PCU外壳有被侵入的风险；多处高压电线存在挤压破坏风险，有可能导致漏

电短路；DCDC接口弯折变形严重。

主题词:电动汽车碰撞电安全性仿真分析

中图分类号:U467.1+4文献标识码:A文章编号:1000-3703（2015）03-0042-05

RisksandSimulationAnalysisofElectricSafety

inElectricVehicleCrash

JieGuili1,ZhuXichan1,CaoYixing1,ZhangShaowei2,MaZhixiong1

（1.InstituteofAutomotiveSafetyTechnology,TongjiUniversity；2.ShanghaiEastJoylongMotorAirbagCo.,Ltd）

【Abstract】AvehicleFEsimulationmodelisbuiltwithanelectricvehicleasresearchobject,andC-NCAPfull

widthfrontalcrashissimulated.WithFEsimulation,therisksofcrashelectricsafetyofEVhigh-voltagecomponents

andhigh-voltagewiresincrashareanalyzed.TheresultsshowthatPCUinthefrontcompartmentandthedrivemotor

areexposedtohighriskofelectricconnectionfailure,andPCUhousingisriskedwithbeingintruded.High-voltage

wiresatmanypartsareriskedwithbeingsqueezedanddamaged,whichmayeasilyleadstoelectricleakandshort

circuit,andtheDCDCinterfaceisbentanddeformedseriously.

Keywords:Electricvehicle,Electricsafetyincrash,Simulationanalysis

1前言

性分析，进而指导电动汽车的结构设计。

电动汽车的碰撞安全问题，特别是高压电部件如动

2电动汽车碰撞电安全性风险分析

力电池组、PCU（电机控制器）、DCDC（直流转换器）以及由于有限元仿真无法模拟电路情况，不能直接从电

高压电线部分在碰撞中的电安全性风险，一直是阻碍电气参数来判断电安全性，所以首先分析电动汽车在碰撞

动汽车发展的主要问题。电动汽车相比于传统汽车在时高压电可能造成的风险，针对高压电风险确定碰撞中

碰撞中的特殊性体现在两方面，一是高能量、大质量的对高压电部件以及高压电线的安全性评价。

动力电池在碰撞中受到挤压损伤时可能会引起起火、爆

2.1高压电部件安全性分析

炸；二是高电压的电驱动系统碰撞后可能会与乘员发生2.1.1连接失效

直接或间接接触从而引发电击伤害[1~3]。因此，电动汽由于大多数电动汽车是由内燃机原型车改装而来，

车的碰撞电安全性越来越受到关注。本文以某款电动其高压电部件往往通过螺栓连接在固定支架上，所以车

汽车为研究对象，通过有限元仿真方法进行碰撞电安全辆碰撞时产生的过大冲击载荷会引起连接螺栓的强度

?基金项目:国家“863”高技术项目（编号2012AA111205）资助。

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失效，从而导致高压电部件脱离连接。另外，碰撞中固

定支架的强度不足也会使高压电部件相对于连接位置

产生较大位移。

2.1.2侵入

高压电部件在碰撞中可能会受到其它部件的挤压，

图1电动汽车前舱部件

使其外壳发生严重变形，进而造成对部件内部的侵入，电动汽车中装配2个电池