[发明专利]基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法及模拟仿真系统

说明书

本发明涉及一种基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法及模拟仿真系统，该方法包括：构建虚拟电池包和虚拟刚性地面；模拟虚拟电池包以预设初速度和预设加速度从预设高度跌落至虚拟刚性地面的全过程，实时检测并提取从虚拟电池包与虚拟刚性地面开始撞击到结束的过程中电池壳体与电池模组支架之间的相对位移量，电池模组之间的相对位移量，以及电池壳体、电池模组支架和电池模组所受最大应力；判断相对位移量是否均满足安全阈值范围，最大应力是否分别小于自身材料抗拉强度，若均满足，则存储虚拟电池包，作为电池包设计标准。本发明基于CAE利用修改仿真模型代替反复制样，节省资源和时间，降低电池包在开发测试中成本。

技术领域

本发明涉及领域，尤其涉及一种基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法及模拟仿真系统。

背景技术

近年来，全球新能源汽车发展已经形成了共识，而在新能源汽车中，电池包是新能源汽车的主要载体，其主要作用是为电池包内部的各系统元件提供安装结构，并对各元器件起到保护作用。

电池包具有足够的结构稳定性是保证其正常工作的前提，结构的损坏会影响电池包的储备电量和使用寿命。电池包跌落试验是检测电池包结构稳定性的常见方式之一，电池包样品在接受1m高空的跌落撞击后，通过检查其无电解液泄露、着火或爆炸等现象来判断产品是否合格。例如，专利申请号为CN201320566713.5，专利名称为一种电池包跌落试验装置，该专利申请提供用于电池包跌落实际试验的装置，需要电池包样品在该装置上进行实际试验。

现有的跌落试验只能在制作出电池包样品实物后进行，在整个产品的研发周期中需要反复制样，存在的设计周期长、成本高的问题，这将会耗费大量人力、物力和时间。跌落试验只能得到撞击后的结果，不能准确分析得到撞击过程中应力、应变和位移的空间分布及它们随时间的变化情况和设计缺陷，无法获取优化方案。

因此，提供一种基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法及模拟仿真系统。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法及模拟仿真系统。

根据本发明的一个方面，提供一种基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法，包括：

构建虚拟电池包和虚拟刚性地面，其中，虚拟电池包包括电池壳体以及设置于电池壳体内部的电池模组和电池模组支架；

预设初始参数，其中，预设初始参数包括预设初速度和预设加速度；

模拟虚拟电池包以预设初速度和预设加速度从预设高度跌落至虚拟刚性地面的全过程，实时检测并提取从虚拟电池包与虚拟刚性地面开始撞击到结束的过程中电池壳体与电池模组支架之间的相对位移量，电池模组之间的相对位移量，以及电池壳体、电池模组支架和电池模组所受最大应力；

判断电池壳体与电池模组支架之间的相对位移量以及电池模组之间的相对位移量是否均满足安全阈值范围，电池壳体、电池模组支架和电池模组所受最大应力是否分别满足小于自身材料抗拉强度，若均满足，则存储虚拟电池包，作为电池包设计标准。

进一步地，上述基于CAE的新能源汽车电池包结构稳定性的模拟仿真方法，还包括：若电池壳体与电池模组支架之间的相对位移量以及电池模组之间的相对位移量任一不满足安全阈值范围，或者，电池壳体、电池模组支架和电池模组所受最大应力任一不小于自身材料抗拉强度，则根据虚拟电池包的缺陷调整虚拟电池包。