根据GB/T.3中的7.9海水浸泡实验请求及汽车工况琢磨,咱们在新动力的电池pack的箱体机关安排时,关于箱体的密封性,寻常根据防水等第IP67来安排。如此的安排,也许保证电池组不会由于进水而引发绝缘生效,形成短路危急。既然咱们请求电池箱抵达IP67的防水等第请求,然而IP67又是一个甚么状态的请求呢?反应如此一个请求,咱们的电池箱体的密封性安排又该何如样去做呢?
首先,咱们注释一下IP防备等第,即IP是由IEC所草拟,将电器依其防尘防湿气之个性加以分级以IP后随从两个数字来表述,数字用来明白防备的等第。第一位数字讲明设立抗微尘的规模,或许是人们在密封处境中免受伤害的水平。代表防备固体异物投入的等第,最高档别是6;第二位数字讲明设立防水的水平,在国标中,参考为GB。
详细以下表:
IP后第一位数字防尘等第
IP后第二位数字:防水等第
数字
防备规模
讲解
数字
防备规模
讲解
0
无防备
对外界的人或物无非常的防备
0
无防备
对水或湿气无非常的防备
1
防备直径大于50mm的固体外物侵略
防备人体(如手掌)因不料而来往到电器内部的零件,防备较大尺寸(直径大于50mm)的外物侵略
1
防备水点浸入
笔直落下的水点(如固结水)不会对电器形成毁坏
2
防备直径大于12.5mm的固体外物侵略
防备人的手指来往到电器内部的零件,防备中等尺寸(直径大于12.5mm)的外物侵略
2
歪斜15度时,仍可防备水点浸入
当电器由笔直歪斜至15度时,滴水不会对电器形成毁坏
3
防备直径大于2.5mm的固体外物侵略
防备直径或厚度大于2.5mm的器材、电线及好似的袖珍外物侵略而来往到电器内部的零件
3
防备喷洒的水浸入
防雨或防备与笔直的夹角小于60度的方位所喷洒的水侵略电器而形成毁坏
4
防备直径大于1.0mm的固体外物侵略
防备直径或厚度大于1.0mm的器材、电线及好似的袖珍外物侵略而来往到电器内部的零件
4
防备飞溅的水浸入
防备各个方位飞溅而来的水侵略电器而形成毁坏
5
防备外物及尘土
完整防备外物侵略,虽不能完整防备尘土侵略,但尘土的侵略量不会影响电器的寻常运做
5
防备放射的水浸入
防延续最少3分钟的低压喷水
6
防备外物及尘土
完整防备外物及尘土侵
6
防备大浪浸入
防延续最少3分钟的大批喷水
7
防备浸水时水的浸入
在深达1米的水中防30分钟的浸泡影响
8
防备覆没时水的浸入
在深度高出1米的水中防延续浸泡影响。明确的前提由制作商针对各设立指定。
从上诉的描摹中,咱们看到了,IP67的防水请求是,完整防备尘土侵略,在水深1米处的30分钟内不进水。
在水下1米处,关于咱们的箱体密封性,有甚么样的请求呢,通过简朴的揣度:
水的压强P=ρgh,(p是压强,ρ是液体密度,水的密度为1×10^3kg/m^3,g是重力加快率取9.8N/kg,h是取压点到液面高度)通过公式揣度,咱们获得水深1米的压强P=1×10^3*9.8*1=N/m2=9.8KPa,约为10KPa
通过安排请求,咱们变化为安排参数,电池箱的密封安排,应保证在10KPa压力,30分钟内,水不出来。
电池箱的密封安排,寻常采纳高低盖中央填充橡胶,通过挤压橡胶抵达密封的成就。如今咱们有10KPa的压强请求,即咱们在安排时,橡胶受肯定的力紧缩后,反招抚强要大于10KPa,如此才具保证水压下,橡胶不会赓续变形,致使水出来箱体。下表为寻常橡胶的紧缩量与单元压力。
p=l/H=0.25
l为橡皮的紧缩量cm
H为橡胶的高度
橡皮紧缩率p(%)
单元压力q(kg/cm2)
10
2.6
15
5
20
7.4
25
10.6
30
15.2
35
21
如今咱们统一单元,将压力1kg/cm2单元压力换算为98KPa。
举例停止验算:
假定密封条的紧缩量为p=10%,密封胶条受压后的压强为P1=2.6*98=.8KPa,这个值远弘大于咱们安排须要的10KPa。
上诉通过举例验算告知了咱们,抉择的橡胶参数餍足安排请求,然而这个橡胶的紧缩量是须要咱们掌握的,橡胶密封圈紧缩率寻常掌握在20%~30%规模内比较正当,邵氏硬度20HA~60HA的橡胶密封圈较为正当,以防备密封胶条恒久受压而产生塑性变形老化生效。
根据30%的紧缩量,通过揣度,咱们获得压强PMAX=15.2*98=1.Mpa,即橡胶的受力后的压强不易高出1.Mpa,不然密封胶条恒久受压而产生塑性变形老化生效。
在罕见的密封机关中,我将其分为2类,第一类以下,即机关上是通过相对地位机关停止限位的,掌握了密封胶条的紧缩量。
第二类为机关上,没有相对地位机关的限位,紧缩量是通过螺钉的预紧力停止掌握的。
第一类机关而言,安排上,占有限位机关安排,紧固件只要要牢固盖板与下箱体机关就行,详细安排参数及办法网上有许多参考,知网及万方也有许多论文文件可供众人参考。我主如果想通过仿真,想与众人分享一下,何如安排第二类机关。
第二类机关,紧要波及到,螺钉的预紧力与螺钉间的间距彼此影响致使的橡胶紧缩量的题目。
1)预紧力过小,橡胶紧缩量小,气密性不能餍足安排请求的IP67;
2)预紧力太大,没有限位机关,橡胶紧缩量太大,致使橡胶塑性变形、老化等的生效题目。
3)螺钉间距太零落,中央的橡胶紧缩量小,也一样达不到IP67的密封成就。
4)螺钉间距太密,螺钉数目操纵过量,成本也会很高,橡胶紧缩量也会补充,致使塑形变形、老火等题目。
为懂得决此类题目,我通过仿真,看到紧缩量来管理此题目。上面,做一个简朴的仿真剖析,注释安排参数的办法。
仿真边境配置以下:
螺钉间距为86mm,橡胶材料属性配置为上诉表格中的数据。
仿真后,获得以下紧缩数据:
通过数据管教,变形量最大为中央部份,变形量为3-(4.66-2)=0.34,变形比例为0.34/3=11.3%;变形量最小部份为3-(4.76-2)=0.24,变形比例为0.24/3=8%。
通过仿真数据,咱们考证关联属性的橡胶材料在肯定的螺钉预紧力、间距下的紧缩变形比例,仿真事实是餍足安排请求的,然而照旧须要与本质实验停止比较考证,以上数据及办法仅供参考,不能做为安排根据。
曹文强