CN113468772B

CN113468772B - 电芯随机振动的处理方法与装置

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Publication number: CN113468772B
Application number: CN202111029232.6A
Authority: CN
Inventors: 李峰宇; 何见超; 高飞; 骆兆军; 杨红新
Original assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2041-09-03
Also published as: CN113468772A

Abstract

本发明公开了一种电芯随机振动的处理方法与装置。其中，该方法包括：将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。本发明解决了相关技术中在频域内无法准确计算出极限工况下的电芯随机振动的技术问题。

Description

电芯随机振动的处理方法与装置

技术领域

本发明涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种电芯随机振动的处理方法与装置。

背景技术

由于路面不平度的存在，电动汽车及其安装在其上的电池系统不可避免地承受来自路面的振动。一般地，来自路面的振动激励都是长时间、低应力的随机载荷。为评估这种随机振动对电池系统结构造成的损伤，国内外制定了一系列振动标准。应用这些振动标准，借助CAE仿真技术，可以快速实现电池系统结构刚强度的仿真评估，从而缩短试验周期，节约成本。

目前，国内外制定的动力电池系统随机振动试验标准中，随机载荷信号均是在频域中表征的，通常采用功率谱密度(PSD)曲线表示。例如，GB/T 31467.3-2015、GB38031、UN38.3、SAE2380等国内外标准规定的动力电池随机振动试验，采用的随机激励就是加速度功率谱密度曲线。

针对电芯的随机振动仿真分析也是在频域中进行的。图1是根据现有技术的一种电芯随机振动仿真的流程图，如图1所示。模态和频响分析是随机振动分析的基础，其中，模态求解控制方程为

，频响求解控制方程为

，其中

为质量矩阵，其中

为阻尼矩阵，

为刚度矩阵，

为节点位移，

为节点速度，

为节点加速度。由控制方程可知，模态分析和频响均为线性分析，相应地，随机振动分析也是线性分析，即电芯振动仿真分析计算的是线性工况。

在频域中进行的随机振动仿真分析是基于模态或频响的线性分析，尽管可以考虑预应力模态，但也只能进行基于初始条件的仿真计算，无法进一步考虑复杂的非线性。具体限制为：

1）无法考虑几何非线性，即无法考虑振动过程中的大应变；

2）无法考虑材料非线性，即所有的材料均为线弹性材料，不考虑塑性应变；

3）无法考虑接触非线性，即，只能考虑初始时刻的接触状态，振动过程中，接触状态不会发生变化，而这跟实际振动过程是不符的。

基于以上限制，极限工况下的电芯随机振动在频域内无法进行准确计算的。极限工况下，电芯极组与壳体间是存在间隙的，实际振动过程中，极组与壳体间存在接触和分离两种状态，而且两种接触状态可能是时时变化的，同时，也是摩擦接触，是明显的非线性振动问题。而频域中随机振动仿真分析是线性分析，只能处理一种接触状态，因此无法进行考虑壳体实际间隙的电芯随机振动仿真计算。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电芯随机振动的处理方法与装置，以至少解决相关技术中在频域内无法准确计算出极限工况下的电芯随机振动的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电芯随机振动的处理方法，包括：将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据所述随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

可选地，将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷，包括：确定所述加速度功率谱密度的不同类型的谱段以及各个谱段对应的频率范围；确定在所述各个谱段对应的频率范围内所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角；依据所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，得到时域内的随机载荷函数；依据所述随机载荷函数，确定转换后所述随机载荷。

可选地，确定所述加速度功率谱密度的不同类型的谱段，包括：将所述加速度功率谱密度划分为不同类型的谱段，其中，所述谱段包括升谱、平谱和降谱。

可选地，确定各个谱段对应的频率范围，包括：获取所述各个谱段的上限频率和下限频率；依据所述各个谱段的上限频率和下限频率，确定所述各个谱段对应的频率范围。

可选地，确定在所述各个谱段对应的频率范围内所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，包括：将所述各个谱段对应的频率范围进行n等分，得到所述各个谱段的平均频率，其中，n的取值为大于等于所述各个谱段对应的下限频率乘以预定倍数；依据所述各个谱段的平均频率，分别确定所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。

可选地，依据所述随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理，包括：利用所述显式动力学软件，建立壳体与极组之间存在间隙的电芯的仿真模型；依据所述随机载荷以及所述仿真模型，对所述电芯的随机振动进行仿真处理。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电芯随机振动的处理装置，包括：转换模块，用于将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；处理模块，用于依据所述随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

可选地，所述转换模块包括：第一确定单元，用于确定所述加速度功率谱密度的不同类型的谱段以及各个谱段对应的频率范围；第二确定单元，用于确定在所述各个谱段对应的频率范围内所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角；得到单元，用于依据所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，得到时域内的随机载荷函数；第三确定单元，用于依据所述随机载荷函数，确定转换后所述随机载荷。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的电芯随机振动的处理方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的电芯随机振动的处理方法。

在本发明实施例中，采用将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理，通过将加速度功率谱密度等效转换成时域内的随机载荷，并应用该等效转换随机载荷进行考虑壳体间隙的电芯随机振动仿真分析，由于考虑壳体与极组存在的实际间隙带来的非线性影响，从而实现了在频域内准确计算出极限工况下的电芯随机振动，对电芯结构件强度设计具有重要的指导作用的技术效果，进而解决了相关技术中在频域内无法准确计算出极限工况下的电芯随机振动的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种电芯随机振动仿真的流程图；

图2是根据本发明实施例的电芯随机振动的处理方法的流程图；

图3是根据本发明可选实施例的功率谱密度曲线的示意图；

图4是根据本发明可选实施例的GB/T 31467.3-2015规定的Z向振动功率谱密度曲线的示意图；

图5是根据本发明可选实施例的等效转换的时域随机载荷的示意图；

图6是根据本发明可选实施例的基于转换的等效时域载荷进行电芯随机振动仿真分析的示意图；

图7 A是根据本发明可选实施例的电芯正极转接片等效时域随机振动应力的示意图；

图7 B是根据本发明可选实施例的电芯负极转接片等效时域随机振动应力的示意图；

图8是根据本发明实施例的电芯随机振动的处理装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，下面对本发明中出现的部分名词或术语进行详细说明。

随机振动：无法用确定性函数描述，但有一定统计规律，可以用概率论描述的振动；如汽车结构的路面激励、飞机结构的湍流、结构的噪声载荷等。随机振动的输入量和输出量都是概率统计值，输入量为PSD（功率谱密度）曲线，分为加速度、速度、位移或者力的PSD曲线，最常见的是加速度PSD。

功率谱密度：表征单位频率上的振动能量，PSD曲线所围成的面积是随机变量总响应的方差值，将其开平方即为RMS（均方根值或有效值）。

时域：描述随机信号与时间的关系。

频域：描述随机信号与频率的关系。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电芯随机振动的处理方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的电芯随机振动的处理方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；

通过上述实施方式，可以实现频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度与时域内的随机载荷的等效转换。

步骤S204，依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

通过上述步骤，可以采用将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理，通过将加速度功率谱密度等效转换成时域内的随机载荷，并应用该等效转换随机载荷进行考虑壳体间隙的电芯随机振动仿真分析，由于考虑壳体与极组存在的实际间隙带来的非线性影响，从而实现了在频域内准确计算出极限工况下的电芯随机振动，对电芯结构件强度设计具有重要的指导作用的技术效果，进而解决了相关技术中在频域内无法准确计算出极限工况下的电芯随机振动的技术问题。

可选地，将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷，包括：确定加速度功率谱密度的不同类型的谱段以及各个谱段对应的频率范围；确定在各个谱段对应的频率范围内各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角；依据各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，得到时域内的随机载荷函数；依据随机载荷函数，确定转换后随机载荷。

可选地，确定加速度功率谱密度的不同类型的谱段，包括：将加速度功率谱密度划分为不同类型的谱段，其中，谱段包括升谱、平谱和降谱，也就是，可以将加速度功率谱密度划分为升谱、平谱和降谱等不同类型的谱段。

可选地，确定各个谱段对应的频率范围，包括：获取各个谱段的上限频率和下限频率；依据各个谱段的上限频率和下限频率，确定各个谱段对应的频率范围。

由于将加速度功率谱密度划分为不同类型的谱段，还可以根据各个谱段的上限频率和下限频率来进一步得到各个谱段对应的频率范围。例如，加速度功率谱密度的谱段为升谱时，其上限频率为A，下限频率为B，那么可以根据A与B的取值来确定升谱的频率范围，例如，升谱的频率范围为[A，B)；加速度功率谱密度的谱段为平谱时，其上限频率为B，下限频率为C，那么可以根据B与C的取值来确定平谱的频率范围，例如，平谱的频率范围为[B，C)；加速度功率谱密度的谱段为降谱时，其上限频率为C，下限频率为D，那么可以根据C与D的取值来确定降谱的频率范围，例如，降谱的频率范围为[C，D)；需要说明的是，上述A、B、C、D的取值可以根据具体应用场景而确定，在此不再一一赘述。

可选地，确定在各个谱段对应的频率范围内各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，包括：将各个谱段对应的频率范围进行n等分，得到各个谱段的平均频率，其中，n的取值为大于等于各个谱段对应的下限频率乘以预定倍数；依据各个谱段的平均频率，分别确定各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。

在确定在各个谱段对应的频率范围内各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角的过程中，可以计算出各个谱段的平均频率，再利用各个谱段的平均频率，分别确定各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。其中，各个谱段的平均频率的取值结果与频率范围划分时的n的取值有关，例如，升谱的下限频率为B，则n的取值为：n≥B×X；平谱的下限频率为C，则n的取值为：n≥C×Y；降谱的下限频率为D，则n的取值为：n≥D×Z；其中，X、Y、Z为各个谱段对应的预定倍数。

进一步地，在计算出升谱、平谱和降谱对应的平均频率以后，例如，可以根据升谱的平均频率，计算出升谱对应的系数、频率以及随机相位角；可以根据平谱的平均频率，计算出平谱对应的系数、频率以及随机相位角；还可以根据降谱的平均频率，计算出降谱对应的系数、频率以及随机相位角。通过上述实施方式可以准确的计算出各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。

另外，可以依据各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，计算出与电芯随机振动的加速度功率谱密度等效的时域内的随机载荷函数，然后再根据该随机载荷函数，计算出转换后随机载荷。

通过上述实施方式，可以快速、准确的实现将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度等效转换成时域内的随机载荷。

可选地，依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理，包括：利用显式动力学软件，建立壳体与极组之间存在间隙的电芯的仿真模型；依据随机载荷以及仿真模型，对电芯的随机振动进行仿真处理。

在一种可选的实施方式中，首先需要利用显式动力学软件，建立壳体与极组之间存在间隙的电芯的仿真模型；由于仿真模型中包含了电芯的壳体与极组之间的间隙，进而可以将随机载荷以与该仿真模型结合在一起，进行电芯的随机振动的仿真处理，从而实现了对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

下面对本发明一种可选的实施方式进行详细说明。

本发明可选的实施方式提供了一种考虑壳体实际间隙的电芯随机振动仿真分析方法，主要包括两方面的内容：一是将频域中用于随机振动仿真的加速度功率谱密度等效转换成时域随机载荷；二是在时域内应用等效随机载荷通过显式动力学软件进行仿真计算。

需要说明的是，可以先将频域中的电芯随机振动功率谱密度等效转换成时域内的随机载荷，然后在时域内应用这些随机载荷通过显式动力学软件进行随机振动仿真计算。由于时域内的仿真计算可以考虑各种非线性因素的影响，因此可以实现针对壳体与极组存在间隙的电芯等量级随机振动仿真分析。

另外，由于极限工况下的电芯振动仿真评估对于电芯结构件强度设计有重要的指导作用，采用本申请的上述方法既可以实现等量级的随机振动，又可以考虑壳体与极组存在的实际间隙带来的非线性影响。

将频域中用于随机振动仿真的加速度功率谱密度等效转换成时域随机载荷的基本思想是应用级数合成法，将随机载荷用一系列与加速度功率谱密度相关的具有随机相位的余弦函数之和来表示。

加速度功率谱密度可以用函数

表示，一般由升谱、平谱和降谱组成，图3是根据本发明可选实施例的功率谱密度曲线的示意图，如图3所示，各谱段曲线的斜率(dB/oct)可以由如下公式计算：

其中，

为加速度功率谱密度曲线的斜率，

和

分别为频率

和

对应的加速度功率谱密度值。

针对图3所示的功率谱密度曲线：

当频率

时，

当频率

时，

当频率

时，

以上各式中，

和

分别为频率

和

对应的加速度功率谱密度值，是已知值。

和

为升谱和降谱的斜率，令

分别等于

和

，可计算出

和

的具体值。

上述公式分别描述了功率谱密度中升谱、平谱和降谱的函数表达式，自变量是频率。

有了功率谱密度的函数表达式，可计算与之等效的时域内的随机载荷

。

其中，

为频率间隔，

为级数中各项的频率，

和

分别

的上限和下限频率。

至此，可将随机振动功率谱密度等效转换成时域内随机载荷的具体方法归结如下：

确定加速度功率谱密度升谱、平谱和降谱的构成及各谱段的上限频率

和下限频率

。

将上下限间的频率范围n等分，得到

。n的取值可以根据时域抽样定理确定，

。

应用MATLAB随机生成n个[0,2π]范围内的随机相位角

。

基于上述公式，应用MATLAB计算

和

。当

分别处于升谱、平谱和降谱时，分别计算出对应的

。

将

、

和

带入上述公式中，应用MATLAB计算，即可得到与功率谱密度等效的时域随机载荷函数

。

图4是根据本发明可选实施例的GB/T 31467.3-2015规定的Z向振动功率谱密度曲线的示意图，如图4所示，应用上述方法，将GB/T 31467.3-2015规定的Z向随机振动功率谱密度等效转换为时域随机载荷。图5是根据本发明可选实施例的等效转换的时域随机载荷的示意图，如图5所示，根据加速度均方根值的误差比较可以确认，转换后的时域随机振动载荷与原功率谱密度在振动量级上是等效的，其中，等效时域随机载荷加速度均方根值与功率谱密度均方根值比较，如表1所示。

表1

上述方法实现了第一步，即，将功率谱密度等效转换成时域随机载荷，也即时域内的随机载荷与频域内的功率谱密度是等量级的。第二步是在显式动力学软件中，例如在LS-DYNA中，考虑壳体与极组间存在的实际间隙，建立实际的电芯振动仿真模型。图6是根据本发明可选实施例的基于转换的等效时域载荷进行电芯随机振动仿真分析的示意图，图7 A是根据本发明可选实施例的电芯正极转接片等效时域随机振动应力的示意图，图7 B是根据本发明可选实施例的电芯负极转接片等效时域随机振动应力的示意图，如图6、7A、7B所示。仿真模型中，边界条件根据实际情况确定，载荷即为等效的时域随机载荷

。至此，也就实现了考虑壳体与极组间存在间隙的电芯随机振动仿真。

实施例2

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电芯随机振动的处理装置，图8是根据本发明实施例的电芯随机振动的处理装置的示意图，如图8所示，该电芯随机振动的处理装置包括：转换模块82和处理模块84。下面对该电芯随机振动的处理装置进行详细说明。

转换模块82，用于将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；处理模块84，连接至上述转换模块82，用于依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现：上述各个模块可以位于同一处理器中；和/或，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。

在上述实施例中，该电芯随机振动的处理装置可以通过将加速度功率谱密度等效转换成时域内的随机载荷，并应用该等效转换随机载荷进行考虑壳体间隙的电芯随机振动仿真分析，由于考虑壳体与极组存在的实际间隙带来的非线性影响，从而实现了在频域内准确计算出极限工况下的电芯随机振动，对电芯结构件强度设计具有重要的指导作用的技术效果，进而解决了相关技术中在频域内无法准确计算出极限工况下的电芯随机振动的技术问题。

此处需要说明的是，上述转换模块82和处理模块84对应于实施例1中的步骤S202至S204，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选地，上述转换模块包括：第一确定单元，用于确定加速度功率谱密度的不同类型的谱段以及各个谱段对应的频率范围；第二确定单元，用于确定在各个谱段对应的频率范围内各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角；得到单元，用于依据各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，得到时域内的随机载荷函数；第三确定单元，用于依据随机载荷函数，确定转换后随机载荷。

可选地，上述第一确定单元包括：划分子单元，用于将加速度功率谱密度划分为不同类型的谱段，其中，谱段包括升谱、平谱和降谱。

可选地，上述第一确定单元包括：获取子单元，用于获取各个谱段的上限频率和下限频率；确定子单元，用于依据各个谱段的上限频率和下限频率，确定各个谱段对应的频率范围。

可选地，上述第二确定单元包括：第一处理子单元，用于将各个谱段对应的频率范围进行n等分，得到各个谱段的平均频率，其中，n的取值为大于等于各个谱段对应的下限频率乘以预定倍数；第二处理子单元，用于依据各个谱段的平均频率，分别确定各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。

可选地，上述处理模块84包括：建立单元，用于利用显式动力学软件，建立壳体与极组之间存在间隙的电芯的仿真模型；仿真处理单元，用于依据随机载荷以及仿真模型，对电芯的随机振动进行仿真处理。

实施例3

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项的电芯随机振动的处理方法。

可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，和/或位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述计算机可读存储介质包括存储的程序。

可选地，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以下功能：将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

实施例4

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的电芯随机振动的处理方法。

本发明实施例提供了一种设备，该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

本发明还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；依据随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，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单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种电芯随机振动的处理方法，其特征在于，包括：

将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；

依据所述随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理；

其中，将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷，包括：确定所述加速度功率谱密度的不同类型的谱段以及各个谱段对应的频率范围；确定在所述各个谱段对应的频率范围内所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角；依据所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，得到时域内的随机载荷函数；依据所述随机载荷函数，确定转换后所述随机载荷；确定所述加速度功率谱密度的不同类型的谱段，包括：将所述加速度功率谱密度划分为不同类型的谱段，其中，所述谱段包括升谱、平谱和降谱；确定各个谱段对应的频率范围，包括：获取所述各个谱段的上限频率和下限频率；依据所述各个谱段的上限频率和下限频率，确定所述各个谱段对应的频率范围；确定在所述各个谱段对应的频率范围内所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，包括：将所述各个谱段对应的频率范围进行n等分，得到所述各个谱段的平均频率，其中，n的取值为大于等于所述各个谱段对应的下限频率乘以预定倍数；依据所述各个谱段的平均频率，分别确定所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理，包括：

利用所述显式动力学软件，建立壳体与极组之间存在间隙的电芯的仿真模型；

依据所述随机载荷以及所述仿真模型，对所述电芯的随机振动进行仿真处理。

3.一种电芯随机振动的处理装置，其特征在于，包括：

转换模块，用于将频域中的电芯随机振动的加速度功率谱密度转换成时域内的随机载荷；

处理模块，用于依据所述随机载荷并利用显式动力学软件，对壳体与极组之间存在间隙的电芯进行随机振动的仿真处理；

其中，所述转换模块包括：第一确定单元，用于确定所述加速度功率谱密度的不同类型的谱段以及各个谱段对应的频率范围；第二确定单元，用于确定在所述各个谱段对应的频率范围内所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角；得到单元，用于依据所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角，得到时域内的随机载荷函数；第三确定单元，用于依据所述随机载荷函数，确定转换后所述随机载荷；所述第一确定单元包括：划分子单元，用于将所述加速度功率谱密度划分为不同类型的谱段，其中，所述谱段包括升谱、平谱和降谱；所述第一确定单元包括：获取子单元，用于获取所述各个谱段的上限频率和下限频率；确定子单元，用于依据所述各个谱段的上限频率和下限频率，确定所述各个谱段对应的频率范围；所述第二确定单元包括：第一处理子单元，用于将所述各个谱段对应的频率范围进行n等分，得到所述各个谱段的平均频率，其中，n的取值为大于等于所述各个谱段对应的下限频率乘以预定倍数；第二处理子单元，用于依据所述各个谱段的平均频率，分别确定所述各个谱段对应的系数、频率以及随机相位角。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至2中任意一项所述的电芯随机振动的处理方法。

5.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至2中任意一项所述的电芯随机振动的处理方法。