CN107727495A - 电池包挤压测试方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电池包挤压测试方法、装置及计算机设备，该方法包括确定电池包中各零部件的材料属性特征；对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力；确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息；根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试。通过本发明能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

Description

电池包挤压测试方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电池包挤压测试方法、装置及电子设备。

背景技术

相关技术中，电池包挤压测试经常会出现箱体失稳或严重变形所导致的电池包模组的短路现象，容易引起电池包爆炸起火，电池包挤压测试是安全性测试中通过率较低的项目。并且，由于电池包系统成本较高，若单纯采用试验方法进行研究，不但增加研发成本还会延长开发周期。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电池包挤压测试方法，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

本发明的另一个目的在于提出一种电池包挤压测试装置。

本发明的另一个目的在于提出一种计算机设备。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的电池包挤压测试方法，包括：确定电池包中各零部件的材料属性特征；对所述电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力；确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息；根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试。

本发明第一方面实施例提出的电池包挤压测试方法，通过确定电池包中各零部件的材料属性特征，对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力，并确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，以及根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的电池包挤压测试装置，包括：第一确定模块，用于确定电池包中各零部件的材料属性特征；配置模块，用于对所述电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力；第二确定模块，用于确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息；挤压测试模块，用于根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试。

本发明第二方面实施例提出的电池包挤压测试装置，通过确定电池包中各零部件的材料属性特征，对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力，并确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，以及根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

本发明第三方面还提出一种计算机设备，该计算机设备包括壳体、处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，所述电路板安置在所述壳体围成的空间内部，所述处理器和所述存储器设置在所述电路板上；所述电源电路，用于为所述计算机设备的各个电路或器件供电；所述存储器用于存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行：确定电池包中各零部件的材料属性特征；对所述电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力；确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息；根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试。

本发明第三方面实施例提出的计算机设备，通过确定电池包中各零部件的材料属性特征，对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力，并确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，以及根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例提出的电池包挤压测试方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一挤压模型示意图；

图3为本发明实施例中挤压力施加方式示意图；

图4是本发明另一实施例提出的电池包挤压测试方法的流程示意图；

图5是本发明一实施例提出的电池包挤压测试装置的结构示意图；

图6是本发明另一实施例提出的电池包挤压测试装置的结构示意图；

图7是本发明一个实施例提出的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本发明一实施例提出的电池包挤压测试方法的流程示意图。

本实施例以该电池包挤压测试方法被配置为电池包挤压测试装置中来举例说明。该电池包挤压测试装置可以配置在仿真软件应用中，其中，应用程序可以是指运行在电子设备上的软件程序，电子设备例如为个人电脑(Personal Computer，PC)，云端设备或者移动设备，移动设备例如智能手机，或者平板电脑等。

参见图1，该方法包括：

S101：确定电池包中各零部件的材料属性特征。

相关技术中，电池包挤压测试经常会出现箱体失稳或严重变形所导致的电池包模组的短路现象，容易引起电池包爆炸起火，电池包挤压测试是安全性测试中通过率较低的项目。并且，由于电池包系统成本较高，若单纯采用试验方法进行研究，不但增加研发成本还会延长开发周期。

而在本发明的实施例中，可以通过对电池包挤压测试进行仿真，来预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

可选地，各零部件的材料属性特征包括：各零部件对应的抗拉强度。

或者，各零部件的材料属性特征也可以包括：应力应变曲线、弹性模量、泊松比、密度等，对此不作限制。

可以理解的是，在对电池包的各零部件进行焊接或螺栓连接，电池包中不同的零部件的材料属性特征不同或者相同，本发明实施例中，为了对电池包挤压测试进行仿真，得到参考价值较高的数据，可以预先有针对性的确定各零部件的材料属性特征，以便后续进行较为精准的仿真测试。

S102：对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力。

其中，该挤压模型可以例如为网络模型，即，可以基于预设规则建立实体的挤压模型，而后，对该实体的挤压模型进行3D扫描，得到虚拟的网络化的挤压模型，对此不作限制。

其中，配置好的挤压模型可以参见图2，图2为本发明实施例中一挤压模型示意图，其中，挤压模型20，包括：挤压头201、挡板202、挤压台203、电池包204，预设规则可以例如为，建立挤压头201、挡板202、挤压台203的网格模型，将挤压头201、挡板202、挤压台203均设为刚性体，而后，约束挡板202及挤压台203的3个平动及3个转动自由度，挤压头201只释放挤压方向的平动自由度，其它的5个自由度均约束，对此不作限制。

本发明实施例中，通过对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并且，由于该挤压模型可以为网络模型，因此，能够实现对电池包进行仿真测试。

可选地，一些实施例中，可以在预设时间范围之内，基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力。

其中的预设时间范围可以是电池包挤压测试装置的出厂程序预先设定的，或者，也可以由实验人员根据实际测试需求进行设定，对此不作限制。

预设时间范围可以例如为，0.12s。

其中施加的挤压力可以例如为200KN。

挤压力通过图3中的方式进行施加。图3为本发明实施例中挤压力施加方式示意图，如图3中，横轴用于标记施加挤压力的预设时间范围，纵轴用于标记挤压力的大小。

通过图3中施加挤压力的方式，能够更有利于计算的收敛，提升计算效率。

S103：确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息。

可选地，确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，包括：将在挤压力作用下，各零部件的材料属性特征的变化数据，作为预设软件的输入，得到预设软件的输出；从输出中读取在挤压力下对应的应力和位移信息。

其中的预设软件为Abaqus软件和Hyperview软件。

可以理解的是，由于挤压力对电池包的作用，电池包的各零部件的材料属性特征会产生一定的变化，因而，本发明实施例中，可以采用Abaqus软件和Hyperview软件进行仿真模拟测试，确定在一定的挤压力下，各零部件的材料属性特征的变化数据，提供了一种电池包挤压的仿真方法，实现简便，且，由于是结合了电池包各零部件的材料属性特征的考量，因此，数据参考价值较高，

S104：根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试。

可选地，参见图4，S104可以包括：

S401：确定应力是否大于或者等于其所属零部件对应的抗拉强度，得到第一确定结果。

S402：根据位移信息确定挤压模型中的箱体和电池包之间是否产生电接触，得到第二确定结果。

S403：将第一确定结果和第二确定结果作为对电池包进行挤压测试得到的测试结果。

通过确定应力是否大于或者等于其所属零部件对应的抗拉强度，得到第一确定结果，以及根据位移信息确定挤压模型中的箱体和电池包之间是否产生电接触，得到第二确定结果，将第一确定结果和第二确定结果作为对电池包进行挤压测试得到的测试结果，后续可以基于该测试结果形成对电池包强度进行设计的优化方案，能够有效优化电池包的强度设计。

本实施例中，通过确定电池包中各零部件的材料属性特征，对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力，并确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，以及根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

图5是本发明一实施例提出的电池包挤压测试装置的结构示意图。

参见图5，该装置500包括：第一确定模块501、配置模块502、第二确定模块503，以及挤压测试模块504，其中，

第一确定模块501，用于确定电池包中各零部件的材料属性特征。

配置模块502，用于对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力。

可选地，配置模块502，具体用于：

在预设时间范围之内，基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力。

第二确定模块503，用于确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息。

可选地，第二确定模块503，具体用于：

将在挤压力作用下，各零部件的材料属性特征的变化数据，作为预设软件的输入，得到预设软件的输出。

其中，预设软件为Abaqus软件和Hyperview软件。

从输出中读取在挤压力下对应的应力和位移信息。

挤压测试模块504，用于根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试。

可选地，一些实施例中，参见图6，各零部件的材料属性特征包括：各零部件对应的抗拉强度，挤压测试模块504，包括：

第一确定子模块5041，用于确定应力是否大于或者等于其所属零部件对应的抗拉强度，得到第一确定结果。

第二确定子模块5042，用于根据位移信息确定挤压模型中的箱体和电池包之间是否产生电接触，得到第二确定结果。

挤压测试子模块5043，用于将第一确定结果和第二确定结果作为对电池包进行挤压测试得到的测试结果。

需要说明的是，前述图1-图4实施例中对电池包挤压测试方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电池包挤压测试装置500，其实现原理类似，此处不再赘述。

本实施例中，通过确定电池包中各零部件的材料属性特征，对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力，并确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，以及根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

图7是本发明一个实施例提出的计算机设备的结构示意图。

该计算机设备可以是手机、平板电脑等。

参见图7，本实施例的计算机设备70包括：壳体701、处理器702、存储器703、电路板704、电源电路705，电路板704安置在壳体701围成的空间内部，处理器702、存储器703设置在电路板704上；电源电路705，用于为计算机设备70各个电路或器件供电；存储器703用于存储可执行程序代码；其中，处理器702通过读取存储器703中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行：

确定电池包中各零部件的材料属性特征；

对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力；

确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息；

根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试。

需要说明的是，前述图1-图4实施例中对电池包挤压测试方法实施例的解释说明也适用于该实施例的计算机设备70，其实现原理类似，此处不再赘述。

本实施例中的计算机设备，通过确定电池包中各零部件的材料属性特征，对电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于挤压模型中的挤压头，对电池包施加挤压力，并确定各零部件在挤压力下对应的应力和位移信息，以及根据对应的应力和位移信息，以及各零部件的材料属性特征对电池包进行挤压测试，能够在不增加测试成本的情况下，实现对电池包挤压测试进行仿真，预测电池包中强度不高的位置点，从而为电池包的安全设计提供有效参考。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种电池包挤压测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定电池包中各零部件的材料属性特征；

对所述电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力；

确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息；

根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试。

2.如权利要求1所述的电池包挤压测试方法，其特征在于，所述各零部件的材料属性特征包括：各零部件对应的抗拉强度，所述根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试，包括：

确定所述应力是否大于或者等于其所属零部件对应的抗拉强度，得到第一确定结果；

根据所述位移信息确定所述挤压模型中的箱体和所述电池包之间是否产生电接触，得到第二确定结果；

将所述第一确定结果和所述第二确定结果作为对所述电池包进行挤压测试得到的测试结果。

3.如权利要求1所述的电池包挤压测试方法，其特征在于，所述基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力，包括：

在预设时间范围之内，基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力。

4.如权利要求3所述的电池包挤压测试方法，其特征在于，所述确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息，包括：

将在所述挤压力作用下，所述各零部件的材料属性特征的变化数据，作为预设软件的输入，得到所述预设软件的输出；

从所述输出中读取所述在所述挤压力下对应的应力和位移信息。

5.如权利要求4所述的电池包挤压测试方法，其特征在于，所述预设软件为Abaqus软件和Hyperview软件。

6.一种电池包挤压测试装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定电池包中各零部件的材料属性特征；

配置模块，用于对所述电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力；

第二确定模块，用于确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息；

挤压测试模块，用于根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试。

7.如权利要求6所述的电池包挤压测试装置，其特征在于，所述各零部件的材料属性特征包括：各零部件对应的抗拉强度，所述挤压测试模块，包括：

第一确定子模块，用于确定所述应力是否大于或者等于其所属零部件对应的抗拉强度，得到第一确定结果；

第二确定子模块，用于根据所述位移信息确定所述挤压模型中的箱体和所述电池包之间是否产生电接触，得到第二确定结果；

挤压测试子模块，用于将所述第一确定结果和所述第二确定结果作为对所述电池包进行挤压测试得到的测试结果。

8.如权利要求6所述的电池包挤压测试装置，其特征在于，所述配置模块，具体用于：

在预设时间范围之内，基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力。

9.如权利要求8所述的电池包挤压测试装置，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于：

将在所述挤压力作用下，所述各零部件的材料属性特征的变化数据，作为预设软件的输入，得到所述预设软件的输出；

从所述输出中读取所述在所述挤压力下对应的应力和位移信息。

10.如权利要求9所述的电池包挤压测试装置，其特征在于，所述预设软件为Abaqus软件和Hyperview软件。

11.一种计算机设备，包括壳体、处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，所述电路板安置在所述壳体围成的空间内部，所述处理器和所述存储器设置在所述电路板上；所述电源电路，用于为所述计算机设备的各个电路或器件供电；所述存储器用于存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行：

确定电池包中各零部件的材料属性特征；

对所述电池包配置基于预设规则配置挤压模型，并基于所述挤压模型中的挤压头，对所述电池包施加挤压力；

确定所述各零部件在所述挤压力下对应的应力和位移信息；

根据所述对应的应力和位移信息，以及所述各零部件的材料属性特征对所述电池包进行挤压测试。