(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 202211242519.1 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 安徽江淮 汽车集团股份有限公司 地址 230601 安徽省合肥市经济技 术开发 区紫云路99号 (72)发明人 许少楠　曾陆煌　刘小会　 (74)专利代理 机构 北京维澳专利代理有限公司 11252 专利代理师 段媛媛 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) (54)发明名称 电池包固定点数量和位置的优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种电池包固定点数量和位 置的优化方法， 包括： 搭建白车身和电池包的有 限元模型； 根据白车身的有限元模型， 分析白车 身的基础刚度； 在白车身的有限元模型中， 以高 密度方式布置电池包固定点； 设置不同刚度指标 约束， 运行一组参数优化， 确定最优关键固定点 数量和最优初始位置； 根据最优关键固定点数量 和最优初始位置的优化结果， 删除非关键固定 点， 设置关键固定点的位置变量， 对关键固定点 的位置进行形状优化。 本发明的电池包固定点数 量和位置的优化方法， 针对电池包的性能目标， 找出电池包固定点的最优数量和位置， 对电池包 固定点的数量和位置自动实现优化， 降低手动的 工作量。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115544840 A 2022.12.30 CN 115544840 A 1.一种电池 包固定点数量和位置的优化方法， 其特 征在于， 包括： 搭建白车身和电池 包的有限元模型； 根据白车身的有限元模型， 分析白车身的基础刚度； 在白车身的有限元模型中， 以高密度方式布置电池 包固定点； 设置不同刚度指标约束， 运行一组参数优化， 确定最优关键固定点数量和最优初始位 置； 根据最优关键固定点数量和最优初始位置的优化结果， 删除非关键固定点， 设置关键 固定点的位置变量， 对关键固定点的位置进行 形状优化。 2.根据权利要求1所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述搭建 白车身和电池 包的有限元模型， 具体包括： 搭建白车身刚度分析有限元模型； 搭建电池包有限元模型， 并将搭建好的电池包有限元模型加入到白车身有限元模型 中。 3.根据权利要求2所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述搭建 白车身刚度分析有限元模型， 具体包括： 约束白车身与底盘后悬弹簧 安装点处的X向、 Y向和Z向的平动自由度； 在白车身与底盘前的减震器安装处施加大小相等、 方向相反的两个Z向集中力， 形成绕 X轴的扭矩， 扭矩大小为20 00N·m； 在前减震器的两个安装处约束MPC的Z向自由度， 使两个安装处的Z向相对位移绝对值 相等。 4.根据权利要求2所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述搭建 电池包有限元模型， 并将搭建好的电池包有限元模型加入到白车身有限元模型中， 具体包 括： 将用于连接电池包框架和白车身下车体的左右两侧门槛及前后横梁结构的螺栓简化 为shell单元 组成的圆柱 面， 并将其节 点与电池包框架和白车身单元通过tie连接， t ie连接 的距离设置为1.5 ‑2.0倍的平均单 元尺寸。 5.根据权利要求3所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述根据 白车身的有限元模型， 分析白车身的基础刚度， 具体包括： 根据白车身刚度分析有限元模型， 通过以下公式计算白车身前侧的扭转角度 θ， θ ＝180°arctan((Z1‑Z2)/Y)/ π    (1) 其中， Z1表示左测点的Z向变形值， Z2表示右测点的Z向变形值， Y是左测点和右测点之 间的Y向距离， 测点取白车身发舱前纵梁底部与前减震器安装点X坐标的接 近点； 根据白车身前侧的扭转角度 θ， 通过以下公式计算扭转刚度Kr， 公式如下： Kr＝2000/θ   (2) Kr表示扭转刚度， 即获得发生单位角度变形 下扭矩值。 6.根据权利要求1所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述在白 车身的有限元模型中， 以高密度方式布置电池 包固定点， 具体包括： 在白车身的可行固定点位置区域以40mm ‑60mm的间距布置高密度的固定点， 并且每个 固定点螺栓的shell单元组成单独的部件， 单独设置材料的弹性模量E， 所述可行固定点位权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544840 A 2置区域包括下 车体的两侧门槛或横梁。 7.根据权利要求4所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述设置 不同刚度指标约束， 运行一组参数优化， 确定最优关键固定点数量和最优初始 位置， 具体包 括： 将每个螺栓部件的弹性模量E均设置为离散变量， 变量取值范围设为一个极小值和极 大值， 若优化结果为极小值， 则表示此处固定点不需要， 为非关键固定点， 若为极大值则表 示此处固定点需要， 为关键固定点； 通过一组参数优化确定固定点的最优数量； 以所有螺 栓部件弹性模量E的总和作为优化约束条件； 以车身刚度最大为目标运行参数进行优化求解， 优化结果可以获得对应数量约束下车 身最大刚度值和电池 包固定点的最优初始位置 。 8.根据权利要求7所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述通过 一组参数优化确定固定点的最优数量， 具体包括： 求解不同固定点数量下对应的车身刚度； 根据车身刚度的变化趋势， 确认固定点的最优数量， 所述以所有螺 栓部件弹性模量E的总和作为优化约束条件， 具体包括： 所述优化约束条件为所有螺栓部件弹性模量E的总和不大于n*10e7， 则n表示约束 固定 点的最大 数量， 约束违反容差为0.08％ ‑0.15％。 9.根据权利要求7所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述以车 身刚度最大为目标运行参数进 行优化求解， 优化结果可以获得对应数量约束 下车身最大刚 度值和电池 包固定点的最优初始位置， 具体包括： 设置不同的优化约束值获得一系列车身刚度值结果， 绘制对应的固定点数量 ‑车身刚 度最大值曲线； 根据固定点数量 ‑车身刚度最大值曲线的曲线变化趋势， 确定曲线中刚度增长效率转 折点的固定点数量， 作为电池 包固定点的最优数量； 根据电池包固定点的最优数量， 找到最优数量约束对应的优化结果， 以获得对应的关 键固定点初始位置 。 10.根据权利要求6所述的电池包固定点数量和位置的优化方法， 其特征在于， 所述根 据最优关键固定点数量和最优初始位置的优化结果， 删除非关键固定点， 设置关键固定点 的位置变量， 对关键固定点的位置进行 形状优化， 具体包括： 根据优化结果， 删除非关键固定点部件， 并删除非关键固定点部件所对应的所有弹性 模量变量和优化约束， 将关键固定点部件的弹性模量设置为极大值， 以使各关键固定点部 件之间近似刚性连接； 使用网格变形定义每个关键 固定点可在预设范围内移动， 定义优化后的关键 固定点可 以在±(40mm‑60mm)的范围内移动， 并将每 个移动距离 定义为形状变量； 将优化目标调整为刚度最大。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544840 A 3