随着全球电动汽车保有量的逐年增加,各国都出台了相应的法规标准,来测试电动汽车碰撞安全,而作为电动汽车主要动力来源的电池包,在碰撞安全性研究中至关重要。在碰撞安全性研究方面,电动汽车与传统燃油汽车存在较多不同。电动汽车在碰撞过程中,不仅要满足乘员碰撞安全标准,还要满足电动汽车所特有的标准,如电池包碰撞过程中不能侵入乘员驾驶区,碰撞后不能出现电池漏液、起火、爆炸等现象。因此,为了提高电动汽车碰撞安全性,电动汽车电池包的碰撞安全性研究意义重大。本文,针对电动汽车碰撞工况下存在的电池包碰撞起火问题,进行电池包结构设计。应用UG、ANSA、ANSYS、Hyperview等软件,依据有限元碰撞理论和2018版C-NCAP法规要求,构建了电池包碰撞有限元模型,通过两种途径来验证与优化了所设计的电池包。一是对未安装在车上独立的电池包进行的侧面碰撞仿真试验,进行了结构强度仿真,确定了安全性较好的电池包结构。在仿真基础上,根据车型底部具体结构,利用三维软件UG建立了方型电池包结构几何模型。然后,将几何模型导入ANSA软件中对电池包前处理,建立电池包有限元模型。最后,利用Hypermesh/OptiStruct对设计的电池包进行模态分析,验证电池包结构满足震动强度要求。一是将电池包安装在车上的100%正面碰撞和侧面碰撞仿真试验。根据2018版C-NCAP法规中的正面碰撞要求,建立了电动汽车100%正面碰撞仿真有限元模型,并通过能量、质量增加和实车数据验证对比,对仿真碰撞结果进行分析。分析结果显示,电池包吊耳应力集中,碰撞加速度过大,箱体基本无变形等。通过研究材料、厚度、材料等对吊耳的影响,确定优化方案。通过优化前后对比可知,吊耳应力有所减小,加速度过大未明显改善,优化效果不佳。在正面碰撞仿真有限元模型的基础上,结合法规要求,建立侧面碰撞有限元模型,通过分析碰撞整车的状态,电池包碰撞过程中的侵入加速度和侵入速度,电池包的变形、应力、吸能等指标,研究电池包的碰撞安全性。通过分析结果可知,汽车电池包外部箱体在侧面碰撞中变形较大,应力较大,安全性较差,不符合设计要求。通过材料和厚度对电池包外部箱体的分析,得出电池包外部箱体优化方案。优化结果显示,电池包外部箱体变形明显改善,其他各项均符合要求,优化效果良好。最后,根据正面碰撞和侧面碰撞仿真及分析,设计仿真试验,通过TOPSIS综合分析得出电池包的最优方案。在最优方案基础上,重新设置参数,再次进行正面碰撞和侧面碰撞仿真,通过仿真对比可得出:正面碰撞时,电池包加速度减小,所受应力大幅度减小,吊耳应力过大和应力集中明显改善;侧面碰撞时,电池包各项安全指标,均符合要求,优化效果良好。