保时捷Taycan的“三明治”箱体结构/冷却设计

到目前为止，LG与几家欧洲车企合作的代表车型，如捷豹I-PACE、奥迪e-tron和保时捷Taycan，在电池组的整体结构上都采用了类似“三明治”的设计。e-tron和Taycan的盒结构示例如下。从层次上看，可分为顶层(箱体上盖)、中间层(结构框架+下箱体)、底层(水冷板+保护板)。这里的结构框架主要由PACK中的纵、横梁和PACK的外框组成，它们是整个PACK中的机械承载体，也是防撞的主体，增加了整车的刚性。这是一个非常有代表性的软包设计案例，从保时捷Taycan电池组的专利可以详细的重点关注几个点。与特斯拉一样，Taycan的专利与实际设计保持了较高的一致性。下图是其电池组结构的分解图。可以看出，只有尾盖的形状与实际不同。盒体的上盖18可由厚度约2mm的铝合金制成；保护板7位于电池组的最底层，也是整个机箱直接暴露在外面向地面的部分。可采用铝合金材质，厚度约3、6mm(两项专利，一项3mm，一项6mm)；尾下盒8位于模块102和水冷板6之间，可由厚度约为1.5毫米的铝合金制成..水冷板是一个多部件组件，可以由两个、三个或三个以上独立的水冷板(系统)并联或整体控制。水冷板可采用铝合金材料，壁厚在1 mm以上，沿整车行驶方向和电池组轴向截取截面图。整个电池组的横截面图如下。电池组的上盖9通过螺钉与横梁8连接固定(此处未示出与电池组外框的固定)，横梁可由铝合金或钢制成，宽度约为10mm模块通过紧固件(螺钉)和焊接螺柱与下箱体3连接，下箱体3可以由金属板制成，可以由铝或钢制成，宽度为3毫米。进一步分析(结合下图)是下箱体-水冷板-护板之间的内部设计，这是比较奇妙的地方。首先，水冷板17将通过钎焊与下盒连接，下盒3和保护板4之间的连接将通过连接器5实现。保时捷希望连接器5和保护板之间的连接是可拆卸的，比如螺丝，而下盒和连接器5之间的连接是不可拆卸的，比如焊接或者胶粘。连接件5的高度会大于水冷板的高度，所以整个下盒和保护板之间会有一定的间隙。在这里，保时捷使用支撑泡沫在水冷板上施加一个Z方向的预紧力，使水冷板与下箱体保持良好的接触。支撑泡沫是弹性单元，也可以缓冲Z方向的振动和冲击。夹层结构的设计重点是“两腔的设计”，一个是包腔，一个是下盒-护板腔；这两项技术不仅有很强的平台基础，而且可以形成很多定制化的解决方案，有利于电池/包企业，提高开发效率，大大降低成本，并且有更多的技术模块可以被各主机厂共享。到目前为止，LG与几家欧洲车企合作的代表车型，如捷豹I-PACE、奥迪e-tron和保时捷Taycan，在电池组的整体结构上都采用了类似“三明治”的设计。e-tron和Taycan的盒结构示例如下。从层次上看，可分为顶层(箱体上盖)、中间层(结构框架+下箱体)、底层(水冷板+保护板)。这里的结构框架主要由PACK中的纵、横梁和PACK的外框组成，它们是整个PACK中的机械承载体，也是防撞的主体，增加了整车的刚性。这是一个非常有代表性的软包设计案例，从保时捷Taycan电池组的专利可以详细的重点关注几个点。与特斯拉一样，Taycan的专利与实际设计保持了较高的一致性。下图是其电池组结构的分解图。可以看出，只有尾盖的形状与实际不同。盒体的上盖18可由厚度约2mm的铝合金制成；保护板7位于电池组的最底层，也是整个机箱直接暴露在外面向地面的部分。可采用铝合金材质，厚度约3、6mm(两项专利，一项3mm，一项6mm)；尾下盒8位于模块102和水冷板6之间，可由厚度约为1.5毫米的铝合金制成..水冷板是一个多部件组件，可以由两个、三个或三个以上独立的水冷板(系统)并联或整体控制。水冷板可采用铝合金材料，壁厚在1 mm以上，沿整车行驶方向和电池组轴向截取截面图。整个电池组的横截面图如下。电池组的上盖9通过螺钉与横梁8连接固定(此处未示出与电池组外框的固定)，横梁可由铝合金或钢制成，宽度约为10mm模块通过紧固件(螺钉)和焊接螺柱与下箱体3连接，下箱体3可以由金属板制成，可以由铝或钢制成，宽度为3毫米。进一步分析(结合下图)是下箱体-水冷板-护板之间的内部设计，这是比较奇妙的地方。首先，水冷板17将通过钎焊与下盒连接，下盒3和保护板4之间的连接将通过连接器5实现。保时捷希望连接器5和保护板之间的连接是可拆卸的，比如螺丝，而下盒和连接器5之间的连接是不可拆卸的，比如焊接或者胶粘。连接件5的高度会大于水冷板的高度，所以整个下盒和保护板之间会有一定的间隙。在这里，保时捷使用支撑泡沫在水冷板上施加一个Z方向的预紧力，使水冷板与下箱体保持良好的接触。支撑泡沫是弹性单元，也可以缓冲Z方向的振动和冲击。夹层结构的设计重点是“两腔的设计”，一个是包腔，一个是下盒-护板腔；这两项技术不仅有很强的平台基础，而且可以形成很多定制化的解决方案，有利于电池/包企业，提高开发效率，大大降低成本，并且有更多的技术模块可以被各主机厂共享。

标签：保时捷Taycan奥迪捷豹特斯拉

汽车资讯热门资讯