为了节约时间、大幅度提高车辆和电池的使用效率并降低电动汽车充电成本,本文根据现有设计要求对电动汽车换电模式中的快速更换电池箱进行了设计,并用有限元分析方法对其结构和散热性能进行了分析。主要完成了以下工作:(1)完成了电动汽车快速更换电池箱结构的设计,主要包括箱体、托架及锁紧机构的设计,利用Pro/E完成了快速更换电池箱结构的建模。(2)利用有限元软件ANSYS Workbench分析了电动汽车行驶在颠簸路面急刹车路况和颠簸路面急转弯路况时快换电池箱结构的受力和变形情况,对其强度进行校核。(3)基于模态分析理论,对快换电池箱结构的前10阶模态振型进行了分析,结果表明快换电池箱结构的最小第一阶固有频率大于外界激励频率,不会发生共振。(4)以方形锂离子电池为研究对象,对动力电池组系统结构简化,采用计算流体动力学(CFD)方法分析了电池以3A放电倍率放电时电池组的生热情况。分析结果表明:电池组内温差为8.39℃,温差比较大,电池箱散热结构需要优化改进。(5)根据电池箱结构静力学仿真和散热仿真结果,对快换电池箱结构进行结构优化改进,对优化后的结构重新进行静态、模态和散热分析,结果表明优化后的快换电池箱结构满足要求。