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(dòng)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(yùn)行能力。無論是材料性能、零部件載荷性能還是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,對(duì)于確保三電技術(shù)的成功至關(guān)重要,這需要強(qiáng)大的設(shè)計(jì)分析理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程,數(shù)字圖像相關(guān)法DIC技術(shù)的應(yīng)用成為一種趨勢(shì)。
新拓三維DIC三維應(yīng)變測量系統(tǒng)可用于新能源汽車電池材料及結(jié)構(gòu)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)變和變形,它不受材料和零部件的幾何形貌限制,可在實(shí)際工作載荷下進(jìn)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(dòng)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(dòng)力電池的安全和質(zhì)量至關(guān)重要,對(duì)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(yàn),配合各種實(shí)驗(yàn)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(jì)中也會(huì)因多種因素(如機(jī)械損傷、材料質(zhì)量、制造質(zhì)量、溫度等)會(huì)引發(fā)短路和“熱失控”的風(fēng)險(xiǎn)。因此為解決電池在極端環(huán)境下的使用問題以及儲(chǔ)能前沿材料的開發(fā)應(yīng)用均對(duì)電池的力學(xué)性能提出了更高要求。新拓三維配合各種實(shí)驗(yàn)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(duì)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),可用于鋰電池隔膜力學(xué)性能測試,典型應(yīng)用包括隔膜拉伸強(qiáng)度、延伸率、穿刺強(qiáng)度,剝離強(qiáng)度(涂層復(fù)合膜)等測試,提供全場應(yīng)變數(shù)據(jù)支持,為鋰電池安全測試提供解決方案。
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(jī)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(jì)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(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的核心部件,直接影響整車的安全、用戶體驗(yàn)。作為保護(hù)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(jiān)固。為測試面對(duì)碰撞、擠壓、機(jī)械沖擊、跌落、振動(dòng)等情況下電池包的安全,針對(duì)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(duì)電池托盤材料的力學(xué)性能進(jìn)行測試,同時(shí),托盤作為電池的重要保護(hù)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(jī)之間的能量流動(dòng),它是每輛電池動(dòng)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(jí)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(gè)控制及電源管理系統(tǒng),可以說它是整車機(jī)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(xì),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(tái),溫度逐漸升高,達(dá)到穩(wěn)定后持續(xù)一段時(shí)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(huì)受到不同程度的應(yīng)力影響,且由于元器件焊點(diǎn)對(duì)應(yīng)變失效非常敏感,對(duì)于不同的焊料合金、封裝類型、表面處理或?qū)訅喊宀牧希^大的應(yīng)變都會(huì)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?yàn)殡娮釉?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(dòng))下工作,因此必須對(duì)這些元件進(jìn)行質(zhì)量控制和故障分析。這對(duì)于新能源汽車和自動(dòng)駕駛汽車尤其如此,因?yàn)殡娮釉O(shè)備變得與安全息息相關(guān)。
高低溫?zé)崤蛎浽囼?yàn)
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(diǎn)到基準(zhǔn)平面的距離隨溫度增加的變化,分析變化規(guī)律。
在新能源汽車三電系統(tǒng)開發(fā)中,dic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(jì),在增強(qiáng)安全性的同時(shí),提升新能源汽車的性能和舒適度。