CN102222152A - 一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法，包括以下步骤：从三维几何软件中获取电池包内部流体区域结构；利用流体软件提取模组内部流体区域边界，即提取线网格；选择部分线网格生成局部面网格；利用电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，快速完成面网格的划分；划分好的面网格进行拉伸操作后生成模组内流体区域的体网格；体网格生成后，各个模组的体网格之间通过流体软件的任意连接命令进行连接，生成可以计算的网格。该方法提高了网格质量，降低了网格的数量，降低对计算机处理网格能力的要求，缩短计算时间，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及CAF有限元技术领域，尤其是涉及一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法。
背景技术
目前，电动汽车的动力源是动力电池包，为了使电池处在一个适宜的温度环境，以提高电池包的使用性能和使用寿命，需要根据外界环境的温度以及电池的充放电循环对电池包加热或制冷。电池包的流体计算可以分析电池包内的风道结构是否满足使用要求，但电池模组之间、电池模组内电池单体间距离比较小，电池包的尺寸又比较大，进行电池包内部流场计算时，网格数量不容易控制，造成计算时间长，对计算硬件的要求高等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法，解决现有网格数量大、计算处理时间长的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法，包括以下步骤：
A)、从三维几何软件中获取电池包内部流体区域的结构；
B)、利用流体软件提取模组内内部流体区域边界，即提取线网格；
C)、选择部分线网格生成局部面网格；
D)、利用电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，快速完成面网格的划分；
E)、对划分好的面网格进行拉伸操作后生成体网格；
F)、体网格生成后，各个模组的体网格之间通过流体软件的任意连接命令进行连接，连接时不必考虑两个体网格的连接面的网格节点是否对应，生成可以计算的网格。
其中，所述的步骤F)中如果需要连接的体网格较多，可把各体网格的连接面分成两组，一组为连接面，另一组为被连接面，利用流体软件中的任意连接命令即可一次完成。
所述的步骤A)中的三维几何软件为CATIA。
在所述的步骤F)后，应用生成的网格进行流体计算，得到电池包内部的流场分布结果。
所述的流体软件为Fire软件。所述的流体软件中任意连接命令为arbitrary connect命令。
本发明的有益效果：利用电池单体排列的均匀性，快速生成面网格；利用网格间的任意连接，对各个模组的网格单独划分。通过该方法在提高网格质量的同时，降低了网格数量。通过该方法，可以控制电池包网格数量控制在100万以内，缩短了计算时间，提高了工作效率。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明电动汽车电池包流体计算网格划分方法流程框图。
图2为本发明电池包模组内电池单体排列示意图。
图3为本发明模组内电池单体间流体区域的线网格示意图。
图4为本发明模组内电池单体间流体区域的面网格示意图。
图5为本发明模组内电池单体间流体区域的体网格示意图。
图6为本发明电池包流体区域体网格划分结果示意图。
图7为图6中体网格加上主气道的体网格划分结果示意图。
图8为图7中体网格的流体计算结果(速度切片)示意图。
具体实施方式
在电动汽车电池包流体计算网格划分时，既要体现局部特征，又不能太多地增加网格数量。其电池模组内部气流间隙的网格采用手动划分完成，电池模组外部大的气体空间(比如主要的气流通道)采用软件的网格自动生成方法完成网格划分。
电池包内流体计算网格的划分步骤：先生成面网格，再用拉伸方式生成体网格。其中，面网格根据网格划分需求分块划分，选择部分线网格进行局部面网格的划分，然后利用电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，完成面网格的划分。电池模组内的体网格与主气道的体网格连接，以及电池模组间的体网格连接，存在连接面的节点对应问题，采用Fire软件自带的arbitrary connect命令，即任意连接命令。
具体划分时，首先考虑需要划分网格的区域：模组内电池单体间流体域的体网格，模组盖板上的进(出)风口的体网格，模组间流体域的体网格，最后模组两边主要气道的体网格。
现以某电池包的流体计算网格的划分过程为例，其划分过程为：线网格-面网格-体网格。首先通过流体计算软件Fire得到模组内流体区域的线网格，结果如图3所示。然后对线网格进行面网格划分，面网格根据线网格区域的大小分块划分，然后利用模组内电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，完成模组内面网格的划分。对面网格进行拉伸生成体网格。面网格结果见图4所示，体网格结果见图5所示。模组间大的流体区域采用方形体网格区域，小的流体区域可以认为相邻模组进出风口连接，拉长模组盖板上进出风口流体区域的体网格即可，最终的网格划分结果见图6所示。在图6中的体网格上加上主气道的体网格划分，整个体网格任意连接后见如图7所示。计算后的流场速度切片显示如图8所示，箭头方向为流体流动方向。
如图1所示，一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法，包括以下步骤：
A)、从三维几何软件中获取电池包内部流体区域结构；
B)、利用流体软件提取模组内流体区域边界，即提取线网格；
C)、选择部分线网格生成局部面网格；
D)、利用电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，快速完成面网格的划分；
E)、对划分好的面网格进行拉伸操作后生成模组体网格；
F)、体网格生成后，各个模组的体网格之间通过流体软件的任意连接命令进行连接，连接时不必考虑两个体网格的连接面的网格节点是否对应，生成可以计算的网格。
其中，所述的步骤F)中如果需要连接的体网格较多，可把各体网格的连接面分成两组，一组为连接面，另一组为被连接面，利用流体软件中的任意连接命令即可一次完成。
所述的步骤A)中的三维几何软件为CATIA(法国达索公司的产品)。
在所述的步骤F)后计算生成的网格，得到电池包内部流场分布结果。
所述的流体软件为Fire软件。所述的流体软件中任意连接命令为arbitrary connect命令。
如图2所示，电池包模组内的电池单体均匀排列，可利用电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，快速完成面网格的划分。
如图3至图5所示，为电池单体间流体区域网格划分主要过程，由线网格-面网格-体网格。体网格生成后，各个模组的体网格之间通过流体软件的任意连接命令进行连接，网格数量控制在100万以内。
Claims (7)
1.一种电动汽车电池包流体计算网格划分方法，包括以下步骤：
A)、从三维几何软件中获取电池包内部流体区域结构；
B)、利用流体软件提取模组内流体区域边界，即提取线网格；
C)、选择部分线网格生成局部面网格；
D)、利用电池单体排列的均匀性，对已生成的局部面网格进行阵列操作，快速完成面网格的划分；
E)、划分好的面网格进行拉伸操作后生成体网格；
F)、体网格生成后，各个模组的体网格之间通过流体软件的任意连接命令进行连接，生成可以计算的网格。
2.如权利要求1所述的电动汽车电池包流体计算网格划分方法，其特征在于：所述的步骤F)中如果需要连接的体网格较多，可把各体网格的连接面分成两组，一组为连接面，另一组为被连接面，利用流体软件中的任意连接命令即可一次完成。
3.如权利要求1所述的电动汽车电池包流体计算网格划分方法，其特征在于：所述的步骤A)中的三维几何软件为CATIA软件。
4.如权利要求1所述的电动汽车电池包流体计算网格划分方法，其特征在于：在所述的步骤F)中通过流体软件的任意连接命令进行连接时，不必考虑两个体网格的连接面的网格节点是否对应。
5.如权利要求1所述的电动汽车电池包流体计算网格划分方法，其特征在于：在所述的步骤F)后，应用网格进行流体计算，得到电池包内部的流场分布结果。
6.如权利要求1或2所述的电动汽车电池包流体计算网格划分方法，其特征在于：所述的流体软件为Fire软件。
7.如权利要求1或2所述的电动汽车电池包流体计算网格划分方法，其特征在于：所述的流体软件中任意连接命令为arbitrary connect命令。
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