一种电池包箱体结构的优化方法及装置与流程

本发明涉及电动汽车，更具体地说，涉及一种电池包箱体结构的优化方法及装置。

背景技术：

1、随着电动汽车技术的日益成熟和完善，电动汽车被广泛应用在日常生活中，电池包已成为电动汽车的核心能量源。电池包作为电动汽车的重要组成部分，其安全性能很大程度决定了整车的安全。其中，电池包箱体作为电池模组的承载体，对电池模组的安全工作和防护起着关键作用，并为其他元器件提供安装结构和保护作用。

2、为了保证电池包箱体的强度，在现有技术中，一般通过人工反复进行大量的电池包箱体的工艺优化，但是这种方式不仅会耗费大量的人力、物力和成本，还容易因设计周期不可控而影响电池包箱体的研发进度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种电池包箱体结构的优化方法及装置，以实现降低人力、物力和成本，以及避免因设计周期不可控而影响电池包箱体的研发进度为目的。

2、本发明第一方面提供一种电池包箱体结构的优化方法，所述方法包括：

3、根据所述目标电池包的初始参数构建相应的电池包箱体数模；其中，所述电池包箱体数模包括n个模组和多个加强肋；

4、根据所述电池包箱体数模中n个模组排布方式，确定质点坐标；

5、将所述电池包箱体数模和所述质点坐标导入仿真软件，以使所述仿真软件根据所述电池包箱体数模生成箱体总成的有限元模型，并根据所述质点坐标确定质点在所述箱体总成的有限元模型中的位置；

6、为所述箱体总成的有限元模型配置相应的材料参数和所述质点赋予预设质点质量，将赋予预设质点质量的所述质点分别耦合到每个加强肋上，得到目标箱体总成的有限元模型；

7、根据预设工况参数和所述目标箱体总成的有限元模型，进行目标工况的整车行驶模拟，得到所述目标工况下的电池包箱体仿真强度；

8、若所述电池包箱体仿真强度未达标，输出相应的提示信息，以便相应的技术人员根据所述提示信息中的电池包箱体仿真强度进行分析，并根据分析结果电池包箱体数模的结构进行优化；

9、当检测到电池包箱体数模的结构优化完成后，返回执行根据所述电池包箱体数模中n个模组的排布方式，确定质点坐标，直至电池包箱体仿真强度达标为止。

10、可选的，所述电池包箱体仿真强度包括应力数据，所述方法还包括：

11、根据所述应力数据确定相应的强度安全系数；

12、判断所述强度安全系数是否大于预设强度安全系数；

13、若所述强度安全系数大于所述预设强度安全系数，确定所述电池包箱体仿真强度未达标；

14、若所述强度安全系数不大于所述预设强度安全系数，确定所述电池包箱体仿真强度达标。

15、可选的，若所述电池包箱体数模中的n个模组的排布方式为规则排布，根据所述电池包箱体数模中n个模组的排布方式，确定质点坐标，包括：

16、将所述n个模组内的目标点的横坐标确定为所述质点的横坐标，将所述目标点的纵坐标确定为所述质点的纵坐标；其中，所述目标点为所述n个模组的四个顶点之间的对角线的交点；

17、将所述目标点的竖坐标与目标高度的差，确定为所述质点的竖坐标；其中所述目标高度为所述n个模组的高度的一半。

18、可选的，若所述电池包箱体数模中的n个模组的排布方式为非规则排布，所述根据电池包箱体数模中n个模组的排布方式，确定质点坐标，包括：

19、确定每个所述模组的重心坐标，并根据所述n个模组的重心坐标，确定多边形s；

20、将所述多边形s划分成多个三角形，并确定每个所述三角形的重心坐标和面积；

21、根据所述多边形s的面积、每个所述三角形的的重心坐标和面积，确定所述质点的坐标。

22、可选的，所述根据所述多边形s的面积、每个所述三角形的重心坐标和面积，确定所述质点坐标，包括：

23、将每个所述三角形的重心横坐标与面积相乘，并将每个所述三角形的乘积进行相加得到的结果与所述多边形s的面积做除法运算，得到所述质点的横坐标；

24、将每个所述三角形的重心纵坐标与面积相乘，并将每个所述三角形的乘积进行相加得到的结果与所述多边形s的面积做除法运算，得到所述质点的纵坐标；

25、将所述三角形的竖坐标除以2，得到所述质点的竖坐标。

26、可选的，所述电池包箱体数模的结构优化完成后，所述方法还包括：

27、当检测到模态仿真指令时，对结构优化后的所述电池包箱体数模进行模态仿真，得到模态仿真结果，并输出所述模态仿真结果；

28、当检测到随机振动仿真指令时，对结构优化后的所述电池包箱体数模进行随机振动仿真，得到随机振动仿真结果，并输出所述随机振动仿真结果。

29、本发明第二方面提供一种电池包箱体结构的优化装置，所述装置包括：

30、电池包箱体数模构建单元，用于根据所述目标电池包的初始参数构建相应的电池包箱体数模；其中，所述电池包箱体数模包括n个模组和多个加强肋；

31、质点坐标确定单元，用于根据所述电池包箱体数模中n个模组的排布方式，确定质点坐标；

32、箱体总成的有限元模型生成单元，用于将所述电池包箱体数模和所述质点坐标导入仿真软件，以使所述仿真软件根据所述电池包箱体数模生成箱体总成的有限元模型，并根据所述质点坐标确定质点在所述箱体总成的有限元模型中的位置；

33、目标箱体总成的有限元模型生成单元，用于为所述箱体总成的有限元模型配置相应的材料参数和所述质点赋予预设质点质量，将赋予预设质点质量的所述质点分别耦合到每个加强肋上，得到目标箱体总成的有限元模型；

34、模拟单元，用于根据预设工况参数和所述目标箱体总成的有限元模型，进行目标工况的整车行驶模拟，得到所述目标工况下的电池包箱体仿真强度；

35、优化单元，用于若所述电池包箱体仿真强度未达标，输出相应的提示信息，以便相应的技术人员根据所述提示信息中的电池包箱体仿真强度进行分析，并根据分析结果电池包箱体数模的结构进行优化；

36、返回执行单元，用于当检测到电池包箱体数模的结构优化完成后，返回执行质点坐标确定单元，直至电池包箱体仿真强度达标为止。

37、可选的，所述电池包箱体仿真强度包括应力数据，所述装置还包括：

38、强度安全系数确定单元，用于根据所述应力数据确定相应的强度安全系数；

39、判断单元，用于判断所述强度安全系数是否大于预设强度安全系数；

40、第一确定单元，用于若所述强度安全系数大于所述预设强度安全系数，确定所述电池包箱体仿真强度未达标；

41、第二确定单元，用于若所述强度安全系数不大于所述预设强度安全系数，确定所述电池包箱体仿真强度达标。

42、可选的，若所述电池包箱体数模中的n个模组的排布方式为规则排布，所述质点坐标确定单元，包括：

43、横纵坐标确定单元，用于将所述n个模组内的目标点的横坐标确定为所述质点的横坐标，将所述目标点的纵坐标确定为所述质点的纵坐标；其中，所述目标点为所述n个模组的四个顶点之间的对角线的交点；

44、竖坐标确定单元，用于将所述目标点的竖坐标与目标高度的差，确定为所述质点的竖坐标；其中所述目标高度为所述n个模组的高度的一半。

45、可选的，若所述电池包箱体数模中的n个模组的排布方式为非规则排布，所述质点坐标确定单元，包括：

46、多边形确定单元，用于确定每个所述模组的重心坐标，并根据所述n个模组的重心坐标，确定多边形s；

47、划分单元，用于将所述多边形s划分成多个三角形，并确定每个所述三角形的重心坐标和面积；

48、质点坐标确定子单元，用于根据所述多边形s的面积、每个所述三角形的的重心坐标和面积，确定所述质点的坐标。

49、本发明提供一种电池包箱体结构的优化方法及装置，通过根据目标电池包的初始参数构建相应的电池包箱体数模；其中，电池包箱体数模包括n个模组和多个加强肋；根据电池包箱体数模中n个模组的排布方式，确定质点坐标；将电池包箱体数模和质点坐标导入仿真软件，以使仿真软件根据电池包箱体数模生成箱体总成的有限元模型，并根据质点坐标确定质点在箱体总成的有限元模型中的位置；为箱体总成的有限元模型配置相应的材料参数和质点赋予预设质点质量，将赋予预设质点质量的质点分别耦合到每个加强肋上，得到目标箱体总成的有限元模型；根据预设工况参数和目标箱体总成的有限元模型，进行目标工况的整车行驶模拟，得到目标工况下的电池包箱体仿真强度；若电池包箱体仿真强度未达标，输出相应的提示信息，以便相应的技术人员根据提示信息中的电池包箱体仿真强度进行分析，并根据分析结果电池包箱体数模的结构进行优化；当检测到电池包箱体数模的结构优化完成后，返回执行根据电池包箱体数模中n个模组的排布方式，确定质点坐标，直至若电池包箱体仿真强度达标为止，无需人工反复进行大量的电池包箱体的工艺优化，从而实现降低人力、物力和成本，以及避免因设计周期不可控而影响电池包箱体的研发进度的目的。