本技術(shù)涉及電池包上蓋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域，尤其涉及一種電池包上蓋優(yōu)化方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、電池包上蓋是電動(dòng)車電池包的重要組成部分，主要作用是保護(hù)電池內(nèi)部的電芯及電氣部件，確保其安全和穩(wěn)定。設(shè)計(jì)時(shí)，需要在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減輕重量以提高車輛續(xù)航能力。此外，還要考慮散熱、密封、防護(hù)等功能，以應(yīng)對(duì)電池在工作中的溫度變化和外部環(huán)境影響。

2、目前，電池包上蓋的設(shè)計(jì)大多通過根據(jù)工程師經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)，然而不同工程師的設(shè)計(jì)水平不同，當(dāng)工程師的設(shè)計(jì)水平較低時(shí)，電池包上蓋的設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)重量大，強(qiáng)度低的問題，此外，手動(dòng)設(shè)計(jì)過程往往效率較低，無法滿足快速迭代和高效生產(chǎn)的需求。

3、因此，亟需一種電池包上蓋優(yōu)化方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種電池包上蓋優(yōu)化方法和裝置，解決了當(dāng)工程師的設(shè)計(jì)水平較低時(shí)，電池包上蓋的設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)重量大，強(qiáng)度低的問題，此外，手動(dòng)設(shè)計(jì)過程往往效率較低，無法滿足快速迭代和高效生產(chǎn)的需求的問題。

2、在本技術(shù)的第一方面提供了一種電池包上蓋優(yōu)化方法，方法包括：響應(yīng)于針對(duì)電池包上蓋的優(yōu)化操作，構(gòu)建電池包上蓋對(duì)應(yīng)的cae模型；根據(jù)cae模型，獲取電池包上蓋的結(jié)構(gòu)特征和約束條件，結(jié)構(gòu)特征包括剛度特征以及質(zhì)量分布特征，約束條件包括電池條上蓋中的各個(gè)安裝點(diǎn)對(duì)上蓋施加的約束、以及電池包上蓋的對(duì)稱平面上施加的旋轉(zhuǎn)自由度約束；根據(jù)剛度特征、質(zhì)量分布特征以及約束條件，通過目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)對(duì)電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化分析，并獲取電池包上蓋各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化結(jié)果；獲取優(yōu)化結(jié)果對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案，并根據(jù)優(yōu)化方案對(duì)電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化操作。

3、可選地，構(gòu)建電池包上蓋對(duì)應(yīng)的cae模型，具體包括：獲取電池包上蓋對(duì)應(yīng)的材料屬性參數(shù)，材料屬性參數(shù)包括彈性模量參數(shù)、泊松比參數(shù)、密度參數(shù)、厚度參數(shù)以及起筋結(jié)構(gòu)參數(shù)；對(duì)電池包上蓋使用殼單元網(wǎng)格劃分，以將電池包上蓋劃分為多個(gè)區(qū)域，多個(gè)區(qū)域包括設(shè)計(jì)區(qū)域和法蘭面區(qū)域；在cae模型構(gòu)建數(shù)據(jù)庫中獲取目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的屬性賦予方式，cae模型構(gòu)建數(shù)據(jù)庫用于保存目標(biāo)區(qū)域與屬性賦予方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系，目標(biāo)區(qū)域?yàn)槎鄠€(gè)區(qū)域中的任意一個(gè)區(qū)域；根據(jù)屬性賦予方式對(duì)目標(biāo)區(qū)域賦予材料屬性參數(shù)，以構(gòu)建cae模型。

4、可選地，根據(jù)剛度特征、質(zhì)量分布特征以及約束條件，通過目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)對(duì)電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化分析，具體包括：根據(jù)剛度特征，構(gòu)建電池包上蓋對(duì)應(yīng)的剛度矩陣；根據(jù)質(zhì)量分布特征，構(gòu)建電池包上蓋對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分布矩陣；根據(jù)剛度特征和質(zhì)量分布特征，構(gòu)建每個(gè)約束條件下電池包上蓋對(duì)應(yīng)的約束模態(tài)；對(duì)約束模態(tài)進(jìn)行求解，并根據(jù)求解后的約束模態(tài)構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；通過目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)對(duì)電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化分析。

5、可選地，根據(jù)剛度特征、質(zhì)量分布特征以及約束條件，構(gòu)建電池包上蓋對(duì)應(yīng)的約束模態(tài)，具體包括：根據(jù)如下公式構(gòu)建約束模態(tài)：

6、[k]{φ}＝ω2[m]{φ}；

7、其中，[k]為剛度矩陣，[m]為質(zhì)量分布矩陣，{φ}為在不同約束條件下的模態(tài)向量，ω為每個(gè)約束條件下約束模態(tài)對(duì)應(yīng)的自然頻率。

8、可選地，對(duì)約束模態(tài)進(jìn)行求解，并根據(jù)求解后的約束模態(tài)構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，具體包括：根據(jù)如下公式計(jì)算構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)：

9、

10、其中，f(x)為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，其中，自變量x為設(shè)計(jì)區(qū)域起筋結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)區(qū)域起筋結(jié)構(gòu)參數(shù)為參數(shù)集合，設(shè)計(jì)區(qū)域起筋結(jié)構(gòu)參數(shù)包括起筋寬度參數(shù)、起筋厚度參數(shù)、起筋高度參數(shù)以及起筋角度參數(shù)，目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)用于獲取設(shè)計(jì)區(qū)域起筋結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)求解，wi為第i個(gè)約束條件下約束模態(tài)對(duì)應(yīng)，ωi為第i個(gè)約束條件下約束模態(tài)對(duì)應(yīng)的自然頻率，α為權(quán)重系數(shù)，用于控制剛度特征和質(zhì)量分布特征之間的權(quán)衡關(guān)系，[k]i(x)為第i個(gè)約束條件下約束模態(tài)對(duì)應(yīng)剛度矩陣，[m]i(x)為第i個(gè)約束條件下約束模態(tài)對(duì)應(yīng)量分布矩陣。

11、可選地，獲取電池包上蓋各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化結(jié)果，具體包括：通過目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算電池包上蓋各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的目標(biāo)求解；判斷目標(biāo)求解是否小于或等于第一優(yōu)化閾值；若目標(biāo)求解小于或等于第一優(yōu)化閾值，則確認(rèn)優(yōu)化結(jié)果為第一優(yōu)化結(jié)果；若目標(biāo)求解大于第一優(yōu)化閾值，判斷目標(biāo)求解是否小于或等于第二優(yōu)化閾值；若目標(biāo)求解小于或等于第二優(yōu)化閾值，則確認(rèn)優(yōu)化結(jié)果為第二優(yōu)化結(jié)果；若目標(biāo)求解大于第二優(yōu)化閾值，則確認(rèn)優(yōu)化結(jié)果為第三優(yōu)化結(jié)果。

12、可選地，獲取優(yōu)化結(jié)果對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案，具體包括：若確認(rèn)優(yōu)化結(jié)果為第一優(yōu)化結(jié)果，則區(qū)域?yàn)榭杀Ａ魠^(qū)域，可保留區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化方案為不進(jìn)行優(yōu)化操作；若確認(rèn)優(yōu)化結(jié)果為第二優(yōu)化結(jié)果，則區(qū)域?yàn)榭蓛?yōu)化區(qū)域，可保留區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化方案為第一優(yōu)化操作；若確認(rèn)優(yōu)化結(jié)果為第三優(yōu)化結(jié)果，則區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)優(yōu)化區(qū)域，重點(diǎn)優(yōu)化區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化方案為第二優(yōu)化操作，第二優(yōu)化操作的優(yōu)化程度大于第一優(yōu)化操作的優(yōu)化程度。

13、在本技術(shù)的第二方面提供了一種電池包上蓋優(yōu)化裝置，裝置包括獲取模塊以及處理模塊，其中，

14、獲取模塊，用于響應(yīng)于針對(duì)電池包上蓋的優(yōu)化操作，構(gòu)建電池包上蓋對(duì)應(yīng)的cae模型。

15、處理模塊，用于根據(jù)cae模型，獲取電池包上蓋的結(jié)構(gòu)特征和約束條件，結(jié)構(gòu)特征包括剛度特征以及質(zhì)量分布特征，約束條件包括電池條上蓋中的各個(gè)安裝點(diǎn)對(duì)上蓋施加的約束、以及電池包上蓋的對(duì)稱平面上施加的旋轉(zhuǎn)自由度約束；根據(jù)剛度特征、質(zhì)量分布特征以及約束條件，通過目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)對(duì)電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化分析，并獲取電池包上蓋各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化結(jié)果；獲取優(yōu)化結(jié)果對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案，并根據(jù)優(yōu)化方案對(duì)電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化操作。

16、在本技術(shù)的第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器、用戶接口及網(wǎng)絡(luò)接口，存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)指令，用戶接口和網(wǎng)絡(luò)接口用于給其他設(shè)備通信，處理器用于執(zhí)行存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令，以使電子設(shè)備執(zhí)行如上述任意一項(xiàng)的方法。

17、在本技術(shù)的第四方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行如上述任意一項(xiàng)的方法。

18、本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

19、1、在進(jìn)行電池包上蓋的優(yōu)化操作時(shí)，通過構(gòu)建所述電池包上蓋對(duì)應(yīng)的cae模型；并根據(jù)所述cae模型，獲取所述電池包上蓋的結(jié)構(gòu)特征和約束條件，從而根據(jù)所述剛度特征、所述質(zhì)量分布特征以及所述約束條件，通過目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)對(duì)所述電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化分析，并獲取所述電池包上蓋各個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的優(yōu)化結(jié)果，之后獲取所述優(yōu)化結(jié)果對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案，并根據(jù)所述優(yōu)化方案對(duì)所述電池包上蓋進(jìn)行優(yōu)化操作，進(jìn)而而優(yōu)化了電池包上蓋的整體結(jié)構(gòu)，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果在相應(yīng)的執(zhí)行不同優(yōu)化方案，能夠更加準(zhǔn)確地確定電池包上蓋中的薄弱位置，相較于根據(jù)工程師經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)，不僅更加地精準(zhǔn)高效，而且能夠顯著提高電池包上蓋的結(jié)構(gòu)可靠性和安全性，減少材料浪費(fèi)，優(yōu)化生產(chǎn)成本。

20、2、通過在設(shè)置多個(gè)約束條件，并在多個(gè)約束條件的限制下構(gòu)建目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，能夠從多個(gè)維度對(duì)電池包上蓋的設(shè)計(jì)區(qū)域進(jìn)行分析和優(yōu)化，使得電池包上蓋在實(shí)際使用中具備更優(yōu)的結(jié)構(gòu)性能和抗振能力。

21、3、通過針對(duì)不同的優(yōu)化結(jié)果制定不同的優(yōu)化方案，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)區(qū)域中不同區(qū)域的不同性能需求，從而更加針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)和高效的優(yōu)化效果。