一种电池模组预紧力确定方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及车辆，特别是涉及一种电池模组预紧力确定方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，电能成为车辆重要的动力源之一，而随着电动汽车的日益普及，作为电动汽车的储能设备，电池包的相关技术越来越受到企业和用户的关注，在电池包中，往往包含有成百上千颗电芯，为了更好地对成百上千颗电芯进行管理，需要将多颗电池按照特定方式组合成一个电池模组，然后将多个电池模组组成一个电池包。

2、在电动汽车行驶时，往往会使电池包发生振动，甚至有时电池包会受到冲击等恶劣情况，为了保证电芯不从模组中脱出，在将电芯组合成电池模组时需要使用端板和侧板结构对电芯施加一定的预紧力。但是预紧力的大小较难确定，预紧力过大会对电芯造成挤压，产生安全风险，而预紧力过小则会使得电芯在发生振动或受到冲击等恶劣情况下会有从电池模组中脱出的风险，进而导致短路。

3、因此，如何确定电池模组的预紧力，成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本申请提供了一种电池模组预紧力确定方法、装置、设备及存储介质，能够确定出较为合适的电池模组预紧力，避免由于电池模组预紧力过大或过小而导致的安全风险。

2、本申请实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供了一种电池模组预紧力确定方法，所述方法包括：

4、利用端板和侧板对电芯系统进行装配，得到电池模组；

5、通过有限元法计算由所述端板和侧板组合成的弹性系统的等效弹性模量k1；

6、获取压板对端板施加的初始夹紧力f；

7、根据所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1以及电芯系统的等效弹性系数kc获取电芯系统与端板贴合位置的变形量δx；

8、将k1δx确定为电池模组预紧力。

9、可选的，所述根据所述初始夹紧力、所述等效弹性模量k1以及电芯系统的等效弹性系数kc获取电芯系统与端板贴合位置的变形量δx，包括：

10、获取电芯系统的等效弹性系数kc；

11、根据力的平衡原理，获取所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1、所述电芯系统的等效弹性系数kc和电芯系统与端板贴合位置的变形量δx之间的关系k1*δx+kc*δx＝f；

12、将所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1和所述电芯系统的等效弹性系数kc的数值带入k1*δx+kc*δx＝f中，得到电芯系统与端板贴合位置的变形量δx。

13、可选的，所述获取电芯系统的等效弹性系数kc，包括：

14、利用拉力机获取电芯系统压缩5mm内的受力和变形数值；

15、根据所述电芯系统压缩5mm内的受力和变形数值获取电芯系统的等效弹性系数kc。

16、可选的，所述通过有限元法计算由所述端板和侧板组合成的弹性系统的等效弹性模量k1，包括：

17、将所述端板和侧板组合成弹性系统；

18、建立包含有所述弹性系统的有限元模型；

19、利用所述有限元模型获取所述弹性系统的等效弹性模量k1。

20、可选的，所述利用所述有限元模型获取所述弹性系统的等效弹性模量k1，包括：

21、基于所述有限元模型获取所述弹性系统的受力与变形量关系曲线；

22、对所述受力与变形量关系曲线进行归一化处理，得到所述弹性系统的等效弹性模量k1。

23、第二方面，本申请实施例提供了一种电池模组预紧力确定装置，所述装置包括：

24、电池模组装配模块，用于利用端板和侧板对电芯系统进行装配，得到电池模组；

25、弹性系统弹性模量获取模块，用于通过有限元法计算由所述端板和侧板组合成的弹性系统的等效弹性模量k1；

26、夹紧力获取模块，用于获取压板对端板施加的初始夹紧力f；

27、变形量获取模块，用于根据所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1以及电芯系统的等效弹性系数kc获取电芯系统与端板贴合位置的变形量δx；

28、预紧力确定模块，用于将k1δx确定为电池模组预紧力。

29、可选的，所述变形量获取模块，包括：

30、电芯系统弹性系数获取子模块，用于获取电芯系统的等效弹性系数kc；

31、参数间关系获取子模块，用于根据力的平衡原理，获取所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1、所述电芯系统的等效弹性系数kc和电芯系统与端板贴合位置的变形量δx之间的关系k1*δx+kc*δx＝f；

32、变形量获取子模块，用于将所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1和所述电芯系统的等效弹性系数kc的数值带入k1*δx+kc*δx＝f中，得到电芯系统与端板贴合位置的变形量δx。

33、可选的，所述电芯系统弹性系数获取子模块，包括：

34、受力和变形数值获取单元，用于利用拉力机获取电芯系统压缩5mm内的受力和变形数值；

35、电芯系统弹性系数获取单元，用于根据所述电芯系统压缩5mm内的受力和变形数值获取电芯系统的等效弹性系数kc。

36、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：

37、存储器，用于存储计算机程序；

38、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述电池模组预紧力确定方法的步骤。

39、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电池模组预紧力确定方法的步骤。

40、相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

41、本申请实施例提供的一种电池模组预紧力确定方法，包括：利用端板和侧板对电芯系统进行装配，得到电池模组；通过有限元法计算由所述端板和侧板组合成的弹性系统的等效弹性模量k1；获取压板对端板施加的初始夹紧力f；根据所述初始夹紧力f、所述等效弹性模量k1以及电芯系统的等效弹性系数kc获取电芯系统与端板贴合位置的变形量δx；将k1δx确定为电池模组预紧力。通过端板和侧板组合成的弹性系统的弹性模量以及电芯系统的弹性系数得到电芯系统与端板贴合位置的变形量，进而确定实际作用于电芯系统的电池模组预紧力，使得预紧力不会过大或过小，从而减少因电芯脱落导致的安全风险。

42、本申请实施例提供的一种电池模组预紧力确定装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质由于能够实现上述电池模组预紧力确定方法的步骤，从而同样具备上述有益效果。

技术特征：

1.一种电池模组预紧力确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始夹紧力、所述等效弹性模量k1以及电芯系统的等效弹性系数kc获取电芯系统与端板贴合位置的变形量δx，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取电芯系统的等效弹性系数kc，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过有限元法计算由所述端板和侧板组合成的弹性系统的等效弹性模量k1，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述有限元模型获取所述弹性系统的等效弹性模量k1，包括：

6.一种电池模组预紧力确定装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述变形量获取模块，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电芯系统弹性系数获取子模块，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述电池模组预紧力确定方法的步骤。

技术总结
本申请实施例公开了一种电池模组预紧力确定方法、装置、设备及存储介质，涉及车辆技术领域，方法包括：利用端板和侧板对电芯系统进行装配，得到电池模组；通过有限元法计算由所述端板和侧板组合成的弹性系统的等效弹性模量K<subgt;1</subgt;；获取压板对端板施加的初始夹紧力F；根据所述初始夹紧力F、所述等效弹性模量K<subgt;1</subgt;以及电芯系统的等效弹性系数K<subgt;C</subgt;获取电芯系统与端板贴合位置的变形量Δx；将K<subgt;1</subgt;Δx确定为电池模组预紧力。通过端板和侧板组合成的弹性系统的弹性模量以及电芯系统的弹性系数得到电芯系统与端板贴合位置的变形量，进而确定实际作用于电芯系统的电池模组预紧力，使得预紧力不会过大或过小，从而减少因电芯脱落导致的安全风险。

技术研发人员：张士臣,朱彤,闵忠国,孙永刚
受保护的技术使用者：东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8