31210

طراحي غلاف منعطف سلول باتري با هدف ايزوله كردن ارتعاشات

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو - طراحي سيستم‌هاي ديناميكي خودرو

1399

1402/6/28

دكتر مسعود مسيح طهراني

ندارم

مهندسي خودرو

جعبه‌باتري خودروهاي برقي از چندين ماژول و ماژول‌ها از مجموعه‌ ساب‌ماژول‌ها (نگه‌دارنده‌هاي باتري) تشكيل‌شده است، ايمني يك خودرو برقي تا حد زيادي به ويژگي‌هاي ارتعاشاتي جعبه‌باتري آن بستگي دارد، ساب‌ماژول‌ها نقش كليدي در عملكردهاي ارتعاشاتي و استحكامي جعبه‌باتري دارند زيرا از حركت نسبي و تنش به وجود آمده در سلول‌ها جلوگيري مي‌كنند، بنابراين طراحي مطلوب ساب‌ماژول‌ها تضمين‌كننده عملكرد ارتعاشي بهينه مجموعه باتري است. هدف از اين پژوهش، طراحي غلاف منعطف سلول باتري در مجموعه ساب ماژول به‌منظور ايزوله كردن ارتعاشات با در نظر گرفتن محدوديت‌هاي هندسي و مادي است. در اين پژوهش هندسه دايره‌اي براي غلاف جاذب درنظر گرفته شد و محدوديت‌هاي هندسي به كمك داده‌كاوي از ابعاد ماژول يا ساب-ماژول موجود در مقالات اخير محاسبه شد. در اين پژوهش، 6 ماده جاذب ارتعاش موجود در مقالات اخير براي جنس غلاف جاذب انتخاب شد. جنس‌هاي درنظرگرفته‌شده براي غلاف جاذب ارتعاشات به كمك تئوري‌ هايپر الاستيك موني-ريولين تحليل تنش-كرنش شد و سپس با مدل‌سازي جرم متمركز سيستم و به كمك تئوري ويسكوالاستيك كلوين ويت، معادلات حاكم ارتعاشاتي و تابع تبديل سيستم بدست آمد و با توجه به پاسخ‌‌ محاسبه‌شده تابع تبديل، بهترين حالت براي جذب ارتعاشات طراحي شد. در مرحله آخر، سيستم شامل سلول، دو غلاف جاذب و نگه‌دارنده در نرم‌افزار ABAQUS مدل‌سازي اجزاء محدود شد.

1403/07/01

Designing a flexible battery cell sheath with the aim of isolating vibrations

1/1/1900 12:00:00 AM

The battery pack of electric vehicles consists of multiple modules, and these modules are composed of sub-modules (battery holders). The safety of an electric vehicle largely depends on the vibrational characteristics of its battery pack. Sub-modules play a crucial role in the vibrational and structural performance of the battery pack, as they prevent the relative movement and stress generated in the cells. Therefore, the optimal design of sub-modules ensures the vibrational performance of the battery pack. The aim of this research is to design a flexible battery cell housing within the sub-module to isolate vibrations while considering geometric and material constraints. In this study, a circular geometry for the absorber housing was chosen, and the geometric constraints were calculated through data mining from the dimensions of existing modules or sub-modules in recent papers. Six vibration-absorbing materials from recent studies were selected for the absorber housing material. The materials considered for the vibration absorber housing were analyzed using the hyperelastic Mooney-Rivlin theory for stress-strain analysis, and then by modeling the system as a lumped mass and applying the viscoelastic Kelvin-Voigt theory, the governing vibration equations and system transfer function were derived. Based on the calculated responses of the transfer function, the best design for vibration absorption was achieved. In the final stage, the system, consisting of the cell, two absorber housings, and holder, was modeled using the finite element method in ABAQUS software.

باتري , ايزوله كردن ارتعاشات , غلاف جاذب ارتعاشات , خودروهاي الكتريكي , مواد جاذب ارتعاشات , سلول باتري , ماژول و ساب-ماژول

Battery , Vibration Isolation , Vibration Absorber Housing , Electric Vehicles , Vibration Absorbing Materials , Battery Cell , Module and Sub-Module

Mohammad Reza Fazel Rezaei

Masoud Masih Tehrani