(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210591100.0 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 上海伊控动力系统有限公司 地址 201804 上海市嘉定区安亭镇 安拓路 56弄5幢3单 元201室 (72)发明人 高超　周用华　丁志友　 (74)专利代理 机构 上海世圆知识产权代理有限 公司 31320 专利代理师 许俊东 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) H01M 50/244(2021.01) H01M 50/249(2021.01) H01M 50/289(2021.01) (54)发明名称 一种电池包快换结构的等效连接仿真模型 建立方法 (57)摘要 本发明公开了一种电池包快换结构的等效 连接仿真模型建立方法， 包括步骤： S1、 采用有限 元方法， 建立网格模型， 使用有限元仿真软件进 行约束状态下的频响分析计算； S2、 计算并处理 车端和电池包端的加速度 ‑频率曲线， 确定主频 位置和峰值大小； S3、 安装并搭载电池包进行扫 频分析， 确定实际加速度传感器的位置， 进行加 速度‑频率曲线采集； S4、 观察分析传递函数结 果， 判断传递函数曲线峰值位置和峰值大小是否 一致； 否则， 进行BUSH 单元的参数修正， 直至一致 为止； S5、 优化并修正BUSH 单元的参数， 得到响应 最小情况下的参数， 保存并赋予BUSH单元。 本发 明用于建立无法完全固定的快换结构或各向刚 度有较大区别的仿真模型， 通过对 标与参数修正 使仿真精度大 大提高。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114997007 A 2022.09.02 CN 114997007 A 1.一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在于： 所述电池包快换 结构的等效连接 仿真模型建立方法包括如下步骤： S1、 采用有限元方法， 利用壳单元或三维实体单元， 建立完整电池包的网格模型， 网格 模型包括电池包的零部件， 使用有限元方法或有限元仿 真软件按照真实材料的材料属性进 行约束状态下的频响分析计算； S2、 计算电池包的加速度 ‑频率曲线， 通过数学计算将步骤S1中的快换连接的车端和电 池包端的两条加速度 ‑频率曲线进 行处理， 输出车端到电池包端的传递函数曲线， 观察并分 析传递函数曲线结果， 确定传递 函数曲线的主频的位置和峰值大小； S3、 在振动 台架上安装工装并搭载电池包进行扫频分析， 根据步骤S2中网格模型的快 换连接的车端位置和电池包端的位置， 确定车端和电池包端 上实际加速度传感器的设置位 置， 进行加速度 ‑频率曲线采集； S4、 观察并分析有限元方法或有限元仿真软件计算的传递函数结果， 判断步骤S3中传 递函数曲线峰值位置和峰值大小 是否一致； 如果步骤S 3中传递函数曲线峰值位置和峰值大 小与实际试验曲线不一致， 则进行BUSH单元的六方向刚度和六方向阻尼的修正， 直至仿真 的传递函数曲线和实际试验的传递 函数曲线一 致时为止； S5、 采用优化方法进行优化分析， 优化并修正步骤S4 中的BUSH单元的属性参数： 六方向 刚度和六方向阻尼， 得到响应最小情况下 的六方向刚度和六方向阻尼的参数， 将参数保存 并赋予快 换机构连接BUSH单 元， 整包分析中可以直接调用。 2.根据权利要求1所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 在步骤S1中， 在建立完整电池包的网格模型的过程中， 快换连接采用BUSH单元建模， BUSH单元中采用经验赋予快换连接的属性参数： 六方向刚度和六方向阻尼； 在快换连接的 车端和电池包端分别 建立加速度 ‑频率采集点， 并设置输出快换连接的车端和电池包端的 加速度‑频率曲线。 3.根据权利要求2所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 采用5 00Hz以内的频率， 模态阻尼为0.5， 进行模态法的频响分析。 4.根据权利要求2所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 设置加速度 ‑频率曲线的采样频率 为每赫兹1个点。 5.根据权利要求1所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 在步骤S2中， 计算电池包的加速度 ‑频率曲线过程中， 采用5~200Hz的频率， 0.2g的扫频 激励。 6.根据权利要求1所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 在步骤S 3中， 给振动台提供扫频频率及扫频振动激励， 采集两个加速度传感器对应的加 速度‑频率曲线进行分析， 通过振动台架给出 的计算程序将两个加速度传感器的位置对应 的扫频曲线 进行数学计算， 生成传递 函数曲线。 7.根据权利要求6所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 给振动台提供5~200Hz扫频频率， 扫频振动激励为0.2g。 8.根据权利要求1所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 在步骤S4和步骤S 5中， 获取将BUSH单元中六方向刚度定义为优化变量Var_Kn， 按照经验 定义初始值为K0， 根据经验定义优化范围K0*0.1~K0*10， 其中， 响应最小情况下的六方向刚权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114997007 A 2度的表达为： K0 *0.1≤ Var_Kn≤K0 *0.1； 其中， Var_Kn为六方向刚度优化变量； Var_K1为x方向刚度； Var_K2为y方向刚度； Var_ K3为z方向刚度； Var_K4 为y方向旋转刚度； Var_K6为z方向旋转刚度； 将BUSH单元中六方向阻尼定义为优化变量Var_GEn， 按照经验定义初始值为GE0， 根据 经验定义优化范围GE0*0.1~GE0*10， 响应最小情况下的六方向阻尼的表达为： GE0*0.1≤ Var_GEn≤GE 0*0.1； 其中， Var_GEn为六方向阻尼优化变量； Var_GE1为x方向结构阻尼； Var_GE2为y方向结 构阻尼； Var_GE3为z方向结构阻尼； Var_GE4为x方向旋转结构阻尼； Var_GE5为y方向旋转结 构阻尼； Var_GE 6为z方向旋转结构阻尼。 9.根据权利要求1所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 在步骤S4中， 将仿 真的传递函数曲线和实际试验的传递函数曲线进 行曲线积分计算， 并 相减将其结果作为目标函数， 具体公式为： Minresponse=|TFP试验‑TFP仿 真|+|TFH试验‑TFH仿 真|； 其中， TFP试验为试验传递函数一阶主频峰值； TFP仿真为仿真传递函数一阶主频峰值； TFH试验为试验传递 函数一阶主频 频率； TFH仿 真为仿真传递 函数一阶主频 频率。 10.根据权利要求1所述一种电池包快换结构的等效连接仿真模型建立方法， 其特征在 于： 在步骤S1中， 所述电池 包的零部件至少包括上盖、 模组、 托盘。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114997007 A 3