本說明書實施例涉及換電電池，特別涉及一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法。

背景技術：

1、新能源汽車的換電系統(tǒng)是一種車身構件，在提高車輛性能方面起到關鍵作用，結構強度不足的部件可能無法承受正常使用時的負載，導致機械部件或整個系統(tǒng)的突然故障，引發(fā)安全風險，因此，新能源汽車在滿足輕量化要求的同時，也需要滿足結構強度的要求，以確保車輛的安全性。這樣即需要在設計階段，對換電系統(tǒng)進行疲勞仿真分析，根據(jù)疲勞分析結果優(yōu)化其結構，提升結構耐久性能。

2、在傳統(tǒng)的結構強度仿真中，通常需要大量的時間和高昂的成本，效率相對低下，因此，工程界越來越多地采用計算機輔助工程和數(shù)值模擬技術，來替代或輔助傳統(tǒng)的物理試驗方法預測和評估結構的性能，以提高效率、降低成本并提供更全面的性能評估，這些方法通常更靈活，可以模擬多種條件，減少實驗次數(shù)，加速產品開發(fā)。基于上述優(yōu)點，一種適用于新能源汽車換電系統(tǒng)結構強度的相關仿真分析方法成為了目前所需研究的內容。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本說明書實施例提供了一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法。本說明書一個或者多個實施例同時涉及一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析裝置，一種計算設備，一種計算機可讀存儲介質以及一種計算機程序，以解決現(xiàn)有技術中存在的技術缺陷。

2、根據(jù)本說明書實施例的第一方面，提供了一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，包括：

3、建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型，并對所述有限元分析模型進行網格劃分，生成網格劃分結果，其中，所述換電電池系統(tǒng)包含換電子系統(tǒng)和電池子系統(tǒng)，所述換電子系統(tǒng)的鎖止機構壓頭與所述電池子系統(tǒng)的墊塊連接，所述換電子系統(tǒng)的精密導向結構與所述電池子系統(tǒng)連接；

4、確定對所述有限元分析模型進行仿真分析對應的加載條件，其中，所述加載條件包括約束所述鎖止機構壓頭與所述墊塊的連接點的z向自由度，并約束所述精密導向結構與所述電池子系統(tǒng)的連接點的x和y向自由度；

5、基于所述網格劃分結果，并根據(jù)所述加載條件對所述有限元分析模型進行仿真分析，生成對應的仿真分析結果；

6、根據(jù)所述仿真分析結果對所述換電電池系統(tǒng)進行可靠性分析，生成對應的可靠性分析結果。

7、可選地，所述墊塊包括橡膠墊塊，所述鎖止機構壓頭與所述電池子系統(tǒng)中包含所述橡膠墊塊的減震阻尼結構剛性連接；

8、相應地，所述加載條件還包括約束所述鎖止機構壓頭與所述減震阻尼結構的連接點的z向自由度。

9、可選地，所述換電子系統(tǒng)與所述電池子系統(tǒng)通過多個固定點連接，每個固定點為剛性單元；

10、相應的，所述加載條件還包括約束所述每個固定點的x、y、z向自由度。

11、可選地，所述根據(jù)所述加載條件對所述有限元分析模型進行仿真分析，生成對應的仿真分析結果，包括：

12、通過蘭索士法并根據(jù)所述加載條件對所述有限元分析模型進行仿真分析，獲得所述換電電池系統(tǒng)在x、y、z方向的模態(tài)振型。

13、可選地，所述建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型之前，還包括：

14、確定所述有限元模型對應的單位制，并確定所述有限元模型中各單元的單元類型及單元質量要求，其中，所述換電電池系統(tǒng)中的薄壁零件結構采用殼單元等效建模，粘膠、焊縫采用實體單元等效建模，鉸鏈銷結構采用梁單元及剛體單元等效建模；

15、相應地，所述建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型，包括：

16、根據(jù)所述單位制、所述單元類型以及所述單元質量要求建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型。

17、可選地，所述換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，還包括：

18、根據(jù)所述可靠性分析結果判斷所述換電電池系統(tǒng)是否滿足預設可靠性條件；

19、若是，則根據(jù)所述有限元分析模型對目標換電電池系統(tǒng)的結構進行調整。

20、根據(jù)本說明書實施例的第二方面，提供了一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析裝置，包括：

21、建立模塊，被配置為建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型，并對所述有限元分析模型進行網格劃分，生成網格劃分結果，其中，所述換電電池系統(tǒng)包含換電子系統(tǒng)和電池子系統(tǒng)，所述換電子系統(tǒng)的鎖止機構壓頭與所述電池子系統(tǒng)的墊塊連接，所述換電子系統(tǒng)的精密導向結構與所述電池子系統(tǒng)連接；

22、確定模塊，被配置為確定對所述有限元分析模型進行仿真分析對應的加載條件，其中，所述加載條件包括約束所述鎖止機構壓頭與所述墊塊的連接點的z向自由度，并約束所述精密導向結構與所述電池子系統(tǒng)的連接點的x和y向自由度；

23、仿真模塊，被配置為基于所述網格劃分結果，并根據(jù)所述加載條件對所述有限元分析模型進行仿真分析，生成對應的仿真分析結果；

24、分析模塊，被配置為根據(jù)所述仿真分析結果對所述換電電池系統(tǒng)進行可靠性分析，生成對應的可靠性分析結果。

25、根據(jù)本說明書實施例的第三方面，提供了一種計算設備，包括：

26、存儲器和處理器；

27、所述存儲器用于存儲計算機可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令實現(xiàn)任意一項所述換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法的步驟。

28、根據(jù)本說明書實施例的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，其存儲有計算機可執(zhí)行指令，該指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)任意一項所述換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法的步驟。

29、根據(jù)本說明書實施例的第五方面，提供了一種計算機程序，其中，當所述計算機程序在計算機中執(zhí)行時，令計算機執(zhí)行上述換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法的步驟。

30、本說明書一個實施例提供的換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，通過建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型，并對有限元分析模型進行網格劃分，生成網格劃分結果，其中，換電電池系統(tǒng)包含換電子系統(tǒng)和電池子系統(tǒng)，換電子系統(tǒng)的鎖止機構壓頭與電池子系統(tǒng)的墊塊連接，所述換電子系統(tǒng)的精密導向結構與所述電池子系統(tǒng)連接；確定對有限元分析模型進行仿真分析對應的加載條件，其中，加載條件包括約束鎖止機構壓頭與墊塊的連接點的z向自由度，并約束所述精密導向結構與所述電池子系統(tǒng)的連接點的x和y向自由度；基于網格劃分結果，并根據(jù)加載條件對有限元分析模型進行仿真分析，生成對應的仿真分析結果；根據(jù)仿真分析結果對換電電池系統(tǒng)進行可靠性分析，生成對應的可靠性分析結果。本說明書實施例在對換電電池系統(tǒng)進行仿真分析時，對鎖止機構壓頭與墊塊的連接點的z向自由度進行約束，并對精密導向結構與所電池子系統(tǒng)的連接點的x和y向自由度進行約束，通過這種約束方式進行仿真分析，有利于保證分析結果的準確性。

技術特征：

1.一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，所述墊塊包括橡膠墊塊，所述鎖止機構壓頭與所述電池子系統(tǒng)中包含所述橡膠墊塊的減震阻尼結構剛性連接；

3.根據(jù)權利要求1所述的換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，所述換電子系統(tǒng)與所述電池子系統(tǒng)通過多個固定點連接，每個固定點為剛性單元；

4.根據(jù)權利要求1所述的換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，所述根據(jù)所述加載條件對所述有限元分析模型進行仿真分析，生成對應的仿真分析結果，包括：

5.根據(jù)權利要求1所述的換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，所述建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型之前，還包括：

6.根據(jù)權利要求1所述的換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法，還包括：

7.一種換電電池系統(tǒng)的仿真分析裝置，包括：

8.一種計算設備，包括：

9.一種計算機可讀存儲介質，其存儲有計算機可執(zhí)行指令，該計算機可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至6任意一項所述換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法的步驟。

技術總結
本說明書實施例提供換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法以及裝置，其中換電電池系統(tǒng)的仿真分析方法包括：建立換電電池系統(tǒng)的有限元分析模型，對有限元分析模型進行網格劃分，其中換電電池系統(tǒng)包含換電子系統(tǒng)和電池子系統(tǒng)，換電子系統(tǒng)的鎖止機構壓頭與電池子系統(tǒng)的墊塊連接，換電子系統(tǒng)的精密導向結構與電池子系統(tǒng)連接；確定對有限元分析模型進行仿真分析對應的加載條件，加載條件包括約束鎖止機構壓頭與墊塊的連接點的Z向自由度，約束精密導向結構與電池子系統(tǒng)的連接點的X和Y向自由度；基于網格劃分結果并根據(jù)加載條件對有限元分析模型進行仿真分析生成仿真分析結果；根據(jù)仿真分析結果對換電電池系統(tǒng)進行可靠性分析，生成對應的可靠性分析結果。

技術研發(fā)人員：郭鵬,王守康,孫智偉,余燕,秦宏偉,張逸凡,栓柱
受保護的技術使用者：上海融和智電新能源有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28