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面向新能源汽車三電系統(tǒng)的三維全場應(yīng)變測量解決方案

2023年12月19日 17:11:03人氣：1605來源：新拓三維

　　新能源汽車最基礎(chǔ)、最核心的部分是三電技術(shù)，其中電池決定著電動汽車的續(xù)航里程，電控是車輛的神經(jīng)系統(tǒng)，控制著車輛的運行能力。無論是材料性能、零部件載荷性能還是結(jié)構(gòu)強度，對于確保三電技術(shù)的成功至關(guān)重要，這需要強大的設(shè)計分析理論和實驗驗證過程，因而數(shù)字圖像相關(guān)法DIC技術(shù)的應(yīng)用成為一種趨勢。

　　新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)采用非接觸式測量，適用于各類復(fù)雜的測試環(huán)境，可以測量各種材料的變形和應(yīng)變，分析各類材料力學(xué)性能，測量分析零部件三維形貌、位移應(yīng)變、運動軌跡，它不受材料和零部件的幾何形貌限制，可在實際工作載荷下進行力學(xué)性能測試。

　　新能源汽車電池力學(xué)測試

　　電池在電動汽車的性能、續(xù)航里程和生命周期中起著重要作用。安全性、使用壽命、性能和成本，是決定電池技術(shù)成功發(fā)展的關(guān)鍵因素。從電池材料研發(fā)、電池生產(chǎn)到測試，了解和控制電池特性是非常必要的。

　　材料力學(xué)性能

　　作為新能源汽車最核心的組成部分，動力電池的安全和質(zhì)量至關(guān)重要，對于其材料和電極極片的研發(fā)和質(zhì)量控制也提出了新的挑戰(zhàn)。新拓三維在電池材料力學(xué)性能測試方面擁有豐富的經(jīng)驗，配合各種實驗設(shè)備，完成拉伸、壓縮等各種測試。

　　電池有不同的大小和形狀，在電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計中也會因多種因素(如機械損傷、材料質(zhì)量、制造質(zhì)量、溫度等)會引發(fā)短路和“熱失控”的風(fēng)險。因此為解決電池在極端環(huán)境下的使用問題以及儲能前沿材料的開發(fā)應(yīng)用均對電池的力學(xué)性能提出了更高要求。新拓三維配合各種實驗設(shè)備，完成翹曲、結(jié)構(gòu)變形、疲勞等各種測試。

　　鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液等四個主要部分組成，其中隔膜是核心關(guān)鍵材料之一，是制約電池安全性、循環(huán)壽命、電性能的關(guān)鍵組件。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

　　新拓三維XTDIC全場應(yīng)力應(yīng)變測量系統(tǒng)在鋰電池隔膜力學(xué)性能測試應(yīng)用廣泛，在包括隔膜拉伸強度、延伸率、穿刺強度，剝離強度(涂層復(fù)合膜)等測試中提供全場應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)支持，為高精度的鋰電池強制內(nèi)短路測試，確保鋰電池安全保駕護航。

　　作為電池性能測試中的重要一環(huán)，電池充放電測試中需要量化電池極片和隔膜在鋰化過程中的機械變形，并通過分析具有相關(guān)關(guān)系的三維圖像，獲得物體變形過程中位移場和應(yīng)變場，為電池設(shè)計優(yōu)化，甚至開發(fā)下一代電池提供有利依據(jù)。

　　電池包應(yīng)變測試

　　動力電池是電動汽車的核心部件，直接影響整車的安全、用戶體驗。作為保護電池內(nèi)部免受擠壓、刺穿等傷害的重要外殼，電池包必須相當(dāng)堅固。為測試面對碰撞、擠壓、機械沖擊、跌落、振動等情況下電池包的安全，針對電池包開展一系列的安全測試就顯得尤其重要。

　　電池托盤應(yīng)變測試

　　使用XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，可以對電池托盤材料的力學(xué)性能進行測試，同時，托盤作為電池的重要保護裝置，面臨碰撞、沖擊等情況，通過XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，了解在碰撞、沖擊下的變形情況。

　　新能源汽車電控力學(xué)測試

　　電控單元控制著電池和電機之間的能量流動，它是每輛電池動力汽車的能源中心。為了提高電子元件的效率和可靠性，必須控制不同精度級別的半導(dǎo)體、印刷電路板(PCB)的質(zhì)量。

　　半導(dǎo)體

　　半導(dǎo)體廣泛分布于汽車的各個控制及電源管理系統(tǒng)，可以說它是整車機構(gòu)部件的“大腦”，智能化程度越高的新能源車，所搭載的芯片數(shù)量越多、越精細，這就要求車載芯片的數(shù)量和質(zhì)量也應(yīng)與之相應(yīng)提升。

　　元器件熱變形測量

　　逆變器模塊安裝于散熱平臺，溫度逐漸升高，達到穩(wěn)定后持續(xù)一段時間，再放電。測試逆變器電子元器件引腳下材質(zhì)基底的變形情況。

　　印刷電路板銅箔的陶瓷板面內(nèi)應(yīng)變

　　PCB印刷電路板材料在生產(chǎn)測試流程中，會受到不同程度的應(yīng)力影響，且由于元器件焊點對應(yīng)變失效非常敏感，對于不同的焊料合金、封裝類型、表面處理或?qū)訅喊宀牧?，過大的應(yīng)變都會導(dǎo)致各種模式的失效，因此PCB在惡劣條件下的應(yīng)變特性測試顯得至關(guān)重要。

　　印刷電路板(PCB)

　　因為電子元件數(shù)量的不斷增加，以及這些元件越來越多的在惡劣環(huán)境(例如溫度、振動)下工作，因此必須對這些元件進行質(zhì)量控制和故障分析。這對于新能源汽車和自動駕駛汽車尤其如此，因為電子設(shè)備變得與安全息息相關(guān)。

　　高低溫?zé)崤蛎浽囼?/strong>

　　在-40℃~150℃溫度變化下測量PCB板表面變形應(yīng)變情況，分析其熱膨脹系數(shù)。

　　芯片熱翹曲測試

　　0℃~100℃溫度范圍內(nèi),每次間隔25℃恒定溫度下測量芯片中心和四角截面，了解截線上的點到基準(zhǔn)平面的距離隨溫度增加的變化，分析變化規(guī)律。

　　在新能源汽車行業(yè)，dic三維光學(xué)測量技術(shù)被應(yīng)用于新車的整個研發(fā)過程，在三電系統(tǒng)開發(fā)中，測量數(shù)據(jù)可提供材料特性和部件性能的相關(guān)信息，這些結(jié)果可用于模擬仿真和工程制造。

　　新拓三維系列dic應(yīng)變測量產(chǎn)品方案，可用于新能源汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的材料和結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析，助力優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，在增強安全性的同時，提升新能源汽車的性能和舒適度。

　　(本文系新拓三維投稿，不代表本站的觀點和立場。文章內(nèi)容僅供參考，若涉及侵權(quán)，請及時聯(lián)系本站處理。圖片授權(quán)發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有。)

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