(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 202210933668.6 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 潘勇军　张啸西　 (74)专利代理 机构 重庆缙云专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 50237 专利代理师 王翔 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种电池包系统挤压与振动双目标评估方 法 (57)摘要 本发明公开一种电池包系统挤压与振动双 目标评估方法， 步骤包括： 1)设置电池包系统有 限元模型部件厚度； 2)测试电池包系统有限元模 型在不同厚度组合下的系统挤压应力； 3)测试电 池包系统有 限元模型在不同厚度组合下的系统 疲劳寿命； 4)修改电池包系统有限元模 型部件厚 度， 并返回步骤2) ‑步骤3)， 直至获取若干电池包 系统有限元模型的系统挤压应力和振动疲劳寿 命； 5)搭建挤压应力及疲劳寿命的表征模型； 7) 利用线性加权方法得到电池包系统挤压应力与 振动疲劳寿命的双目标评估模型， 并筛选出不同 权重下的最优解。 本发明解决了对挤压工况下及 振动工况下的电池包系统力学响应的双目标评 估问题。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115408899 A 2022.11.29 CN 115408899 A 1.一种电池 包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)建立所述电池 包系统有限元模型， 并设置电池 包系统有限元模型部件厚度。 2)测试在不同挤压载荷下， 电池 包系统有限元模型的系统挤压应力。 3)测试在不同振动工况 下， 电池包系统有限元模型的振动疲劳寿命； 4)修改电池包系统有限元模型部件厚度， 并重复步骤2)至步骤3)， 得到在不同部件厚 度下电池 包系统有限元模型的系统挤压应力和振动疲劳寿命； 5)搭建三阶响应面模型， 并利用电池包系统有限元模型部件厚度、 电池包系统有限元 模型的系统挤压应力和振动疲劳寿命训练三阶响应面模型， 得到挤压应力 及疲劳寿命的表 征模型； 6)利用线性加权方法对挤压应力及疲劳寿命的表征模型进行优化， 得到电池包系统挤 压应力与振动疲劳寿命的双目标评估 模型； 7)利用电池包系统挤压应力与振动 疲劳寿命的双目标评估模型， 筛选出不同权重下电 池包系统有限元模型部件厚度的最优解。 2.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于： 建 立电池包系统有限元模型的步骤 包括： 1)根据电池 包系统的壳体尺寸、 壳体结构和壳体材 料， 建立壳体有限元模型； 2)根据电池 包系统的电池 模组尺寸和材 料， 建立电池 模组有限元模型； 3)根据电池包系统各个部件的连接关系， 耦合壳体有限元模型和电池模组有限元模 型， 得到电池 包系统有限元模型。 3.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于， 建 立电池模组有限元模型的步骤 包括： 1)根据电池 模组的尺寸 参数， 建立电池 模组几何模型； 2)对电池 模组材料进行均质化处 理； 3)根据均质化处理得到的电池模组材料信 息定义电池模组几何模型的材料参数， 从而 得到电池 模组有限元模型。 4.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于： 所 述部件厚度包括电池包系统有限元模型中长托架厚度、 吊耳厚度、 底壳厚度、 下支撑横梁厚 度、 上下连接支架厚度和上支 架厚度。 5.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于： 所 述振动工况包括随机振动工况、 正扫频振动工况和定频振动工况。 6.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于， 测 试在不同振动工况 下， 电池包系统有限元模型的振动疲劳寿命的步骤 包括： 1)在有限元 软件中定义振动工况参数， 并进行有限元分析， 得到电池 包系统应力； 2)根据电池包系统应力确定在当前部件厚度下电池包系统有限元模型所能承受的最 大应力幅水平， 进 而计算出电池 包系统有限元模型的疲劳寿命； 3)重复步骤1)至步骤2)， 从而得到在不同振动工况下， 电池包系 统有限元模型的振动 疲劳寿命。 7.根据权利要求6所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于： 所 述振动工况参数包括功率谱密度曲线、 振动频率、 幅值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115408899 A 28.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于： 所 述疲劳寿命通过达 到疲劳破断时的应力循环次数N表征； 应力循环次数N满足下式： σmN＝C  (1) 式中， σ 为最大应力， N 为达到疲劳破断时的应力循环次数； m、 C为电池 包系统材 料常数。 9.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双目标评估方法， 其特征在于， 所 述三阶响应面模型如下 所示： 式中， β0、 βi、 βii、 βij表示多项式系数， ρ 表示变量数； xi、 xj为输入； 为输出； a＝1， 2； 分别表示 挤压应力表征模型和疲劳寿命表征模型的输出。 10.根据权利要求1所述的一种电池包系统挤压与振动双 目标评估方法， 其特征在于： 电池包系统挤压应力与振动疲劳寿命的双目标评估 模型如下 所示： 式中： 分别表示挤压应力表征模型和疲劳寿命表征模型的输出； α， β 分 别表示挤压应力表征模型及疲劳寿命表征模型的权重。 Y(x)表 示电池包系统挤压应力与振 动疲劳寿命的双目标评估 模型的输出。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115408899 A 3