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面向新能源汽车三电系统的DIC测量解决方案

新能源汽车最基础、最核心的部分是三电技术,其中电池决定着电动汽车的续航里程,电控是车辆的神经系统,控制着车辆的运行能力。无论是材料性能、零部件载荷性能还是结构强度,对于确保三电技术的成功至关重要,这需要强大的设计分析理论和实验验证过程,因而数字图像相关法DIC技术的应用成为一种趋势。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车三电系统材料与结构力学测试.jpg

新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统采用非接触式测量,适用于各类复杂的测试环境,可以测量各种材料的变形和应变,分析各类材料力学性能,测量分析零部件三维形貌、位移应变、运动轨迹,它不受材料和零部件的几何形貌限制,可在实际工作载荷下进行力学性能测试。

新能源汽车电池力学测试

电池在电动汽车的性能、续航里程和生命周期中起着重要作用。安全性、使用寿命、性能和成本,是决定电池技术成功发展的关键因素。从电池材料研发、电池生产到测试,了解和控制电池特性是非常必要的。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车三电系统材料与结构力学测试.jpg

材料力学性能

作为新能源汽车最核心的组成部分,动力电池的安全和质量至关重要,对于其材料和电极极片的研发和质量控制也提出了新的挑战。新拓三维在电池材料力学性能测试方面拥有丰富的经验,配合各种实验设备,完成拉伸、压缩等各种测试。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车三电系统材料力学测试.jpg

电池有不同的大小和形状,在电池的结构设计中也会因多种因素(如机械损伤、材料质量、制造质量、温度等)会引发短路和“热失控”的风险。因此为解决电池在极端环境下的使用问题以及储能前沿材料的开发应用均对电池的力学性能提出了更高要求。新拓三维配合各种实验设备,完成翘曲、结构变形、疲劳等各种测试。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车电池结构力学测试.jpg

锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等四个主要部分组成,其中隔膜是核心关键材料之一,是制约电池安全性、循环寿命、电性能的关键组件。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 

新拓三维XTDIC全场应力应变测量系统在锂电池隔膜力学性能测试应用广泛,在包括隔膜拉伸强度、延伸率、穿刺强度,剥离强度(涂层复合膜)等测试中提供全场应力应变数据支持,为高精度的锂电池强制内短路测试,确保锂电池安全保驾护航。 

数字图像相关法dic应用于新能源汽车电池隔膜材料力学性能测试.jpg

作为电池性能测试中的重要一环,电池充放电测试中需要量化电池极片和隔膜在锂化过程中的机械变形,并通过分析具有相关关系的三维图像,获得物体变形过程中位移场和应变场,为电池设计优化,甚至开发下一代电池提供有利依据。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车电池充放电结构应变测试.jpg

电池包应变测试 

动力电池是电动汽车的核心部件,直接影响整车的安全、用户体验。作为保护电池内部免受挤压、刺穿等伤害的重要外壳,电池包必须相当坚固。为测试面对碰撞、挤压、机械冲击、跌落、振动等情况下电池包的安全,针对电池包开展一系列的安全测试就显得尤其重要。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车电池包充电应变测试.jpg

电池托盘应变测试

使用XTDIC三维全场应变测量系统,可以对电池托盘材料的力学性能进行测试,同时,托盘作为电池的重要保护装置,面临碰撞、冲击等情况,通过XTDIC三维全场应变测量系统,了解在碰撞、冲击下的变形情况。

新能源汽车电控力学测试

电控单元控制着电池和电机之间的能量流动,它是每辆电池动力汽车的能源中心。为了提高电子元件的效率和可靠性,必须控制不同精度级别的半导体、印刷电路板(PCB)的质量。

半导体 

半导体广泛分布于汽车的各个控制及电源管理系统,可以说它是整车机构部件的“大脑”,智能化程度越高的新能源车,所搭载的芯片数量越多、越精细,这就要求车载芯片的数量和质量也应与之相应提升。

元器件热变形测量

逆变器模块安装于散热平台,温度逐渐升高,达到稳定后持续一段时间,再放电。测试逆变器电子元器件引脚下材质基底的变形情况。

数字图像相关法dic应用于新能源汽车元器件材料热变形测量.jpg

印刷电路板铜箔的陶瓷板面内应变

PCB印刷电路板材料在生产测试流程中,会受到不同程度的应力影响,且由于元器件焊点对应变失效非常敏感,对于不同的焊料合金、封装类型、表面处理或层压板材料,过大的应变都会导致各种模式的失效,因此PCB在恶劣条件下的应变特性测试显得至关重要。

数字图像相关法dic用于新能源汽车PCB印刷电路板焊点热变形失效测量.jpg

印刷电路板(PCB) 

因为电子元件数量的不断增加,以及这些元件越来越多的在恶劣环境(例如温度、振动)下工作,因此必须对这些元件进行质量控制和故障分析。这对于新能源汽车和自动驾驶汽车尤其如此,因为电子设备变得与安全息息相关。

高低温热膨胀试验

在-40℃~150℃温度变化下测量PCB板表面变形应变情况,分析其热膨胀系数。

数字图像相关法(DIC)用于新能源汽车PCB板高低温热膨胀测试.jpg

芯片热翘曲测试

0℃~100℃温度范围内,每次间隔25℃恒定温度下测量芯片中心和四角截面,了解截线上的点到基准平面的距离随温度增加的变化,分析变化规律。

三维全场应变测量技术用于新能源汽车芯片热膨胀测试.jpg

在新能源汽车行业,dic三维光学测量技术被应用于新车的整个研发过程,在三电系统开发中,测量数据可提供材料特性和部件性能的相关信息,这些结果可用于模拟仿真和工程制造。

新拓三维系列dic应变测量产品方案,可用于新能源汽车产业领域的材料和结构力学性能分析,助力优化产品设计,在增强安全性的同时,提升新能源汽车的性能和舒适度。

新拓三维系列dic三维全场应变测量产品方案.jpg


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