一种动力电池连接强度分析系统

本发明涉及动力电池分析，特别是涉及一种动力电池连接强度分析系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业的快速发展，动力电池的安全性和可靠性成为关注焦点。其中，电池组件间的连接强度直接影响到电池系统的整体性能和寿命。因此需要一种系统化、精准化的系统来分析动力电池的连接强度。动力电池连接强度分析系统是专门针对动力电池系统中各组件之间连接强度进行评估和测试的技术平台。该系统通常用于确保电池组内部以及电池组与电动汽车其他部分之间的物理连接在各种工况下具有足够的机械强度、耐久性和可靠性。

2、现有的动力电池连接强度分析系统，其分析原理通常是根据电池组内的各类连接形式，构建力学模型，模拟不同连接部位在受力情况下的应力分布、位移变化和变形模式，再进行一系列实验室仿真测试，对比验证仿真结果。

3、而在动力电池生产制造过程中，因实际工艺不符等问题，会导致连接部位实际强度与理论工艺的连接强度不匹配，这会使得获取的基础数据与连接部位实际连接强度的数据不符。在对动力电池的拉伸、剪切、振动和冲击的实验中，为了实验出动力电池连接部位最大应力、应变，会对动力电池进行极限实验，实际工艺的不符会使得连接部位会较早或较晚达到失效模式，即发生松动、断裂等问题，这会使得实验验证过程受到干扰，导致系统分析得到的结论不准确。为此，我们提出一种动力电池连接强度分析系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种动力电池连接强度分析系统，可以有效解决背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种动力电池连接强度分析系统，包括，

4、数据采集模块：用于获取动力电池系统中的各连接部位的几何参数、材料属性，以及生产工艺信息方面的基础数据；

5、模型构建模块：获取数据采集模块采集的数据，采用有限元分析的方法构建各连接部位的三维力学模型；

6、仿真分析模块：对模型构建模块构建的模型分别进行静态、动态工况下发生的应力、应变和位移的参数计算；

7、实验验证模块：在动力电池工作状态下，用于设计并执行对动力电池的拉伸、剪切、振动和冲击的实验，验证仿真分析模块仿真结果的准确性；

8、检测验证模块：用于获取实验验证模块实验过程时动力电池中流经每个单体电池的内部的实时电流、每个单体电池两端的实时电压，以及获取各单体电池连接部位的实时温度，验证动力电池中单体电池的一致性。

9、优选地，所述模型构建模块在单体电池及整个动力电池的应力集中区域进行网格细化，所述模型构建模块包括质量评估模块，所述质量评估模块对划分好的网格进行检测和评估。

10、优选地，所述仿真分析模块对测试结果进行深入分析，识别可能的失效模式，并通过微观分析和非破坏检测输出失效机理。

11、优选地，所述失效模式是指连接处出现裂纹萌生、断裂、松动和接触不良的问题，所述微观分析包括但不限于金相分析和断口分析，所述非破坏检测包括但不限于超声波检测和磁粉探伤。

12、优选地，所述仿真分析模块并模拟电池系统所处复杂环境，所述复杂环境包括高温、低温、湿度和盐雾环境。

13、优选地，所述模型构建模块并用于构建耦合模型，所述模型构建模块分别获取实验验证模块和检测验证模块的验证结果，并结合构建出的三维力学模型，分别构建出单体电池及整个动力电池的力－热－电多物理场耦合模型。

14、优选地，还包括可视化展示模块，所述可视化展示模块对模型构建模块构建出的模型进行可视化展示。

15、优选地，还包括优化建议模块，所述优化建议模块根据仿真和实验结果，提供连接结构、材料选择、工艺参数方面的优化建议。

16、优选地，所述检测验证模块包括用于检测流经单体电池中电流的电流测量模块、用于检测单体电池正负极两端电压的电压测量模块，以及用于检测动力电池连接部位的实时温度的温度测量模块。

17、本发明具有以下有益效果：

18、1、本发明，通过电路中总电阻阻值的变化，来表示动力电池连接部位发生了连接强度上的改变。通过检测每个单体电池对应的电流和电压，并根据电流、电压和电阻之间的关系，计算出每个单体电池对应的内阻，根据总电阻以及各单体电池内阻的变化，可以分析出单体电池外部的连接部位是否发生改变，导致电阻阻值发生了改变，这能够用于判断动力电池失效模式下的失效应力，实现对实验过程中单体电池内部的连接强度的分析。

19、2、本发明，基于测得的各单体电池的电压、电流，以及计算出的单体电池对应的内阻的实时变化，单体检测验证模块通过将实验中动力电池内各单体电池实时温度与正常的动力电池内各单体电池相应时间内的温度进行比较，结合温度的变化，最终实现对动力电池连接强度的精确分析。

20、3、本发明，通过在电压、电流以及温度方面进行检测验证，与对动力电池的拉伸、剪切、振动和冲击的实验验证相互比较，起到相互印证分析的作用，避免因实际工艺不符等问题，导致连接部位实际强度与理论工艺的连接强度不匹配，使得获取的基础数据与连接部位实际连接强度的数据不符而对实验验证过程造成干扰。

21、4、本发明，通过理论分析、实验测试、数据分析和实验验证，构建出了全面、精确的动力电池连接强度分析系统，确保了动力电池中的连接部位在各种工况下具备足够的强度和可靠性，为动力电池的安全运行提供了保障，实现了对动力电池中各连接部位的深度剖析和优化指导，对提升动力电池的安全性和可靠性具有重要意义。

技术特征：

1.一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：所述模型构建模块在单体电池及整个动力电池的应力集中区域进行网格细化，所述模型构建模块包括质量评估模块，所述质量评估模块对划分好的网格进行检测和评估。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：所述仿真分析模块对测试结果进行深入分析，识别可能的失效模式，并通过微观分析和非破坏检测输出失效机理。

4.根据权利要求3所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：所述失效模式是指连接处出现裂纹萌生、断裂、松动和接触不良的问题，所述微观分析包括但不限于金相分析和断口分析，所述非破坏检测包括但不限于超声波检测和磁粉探伤。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：所述仿真分析模块并模拟电池系统所处复杂环境，所述复杂环境包括高温、低温、湿度和盐雾环境。

6.根据权利要求1所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：所述模型构建模块并用于构建耦合模型，所述模型构建模块分别获取实验验证模块和检测验证模块的验证结果，并结合构建出的三维力学模型，分别构建出单体电池及整个动力电池的力－热－电多物理场耦合模型。

7.根据权利要求6所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：还包括可视化展示模块，所述可视化展示模块对模型构建模块构建出的模型进行可视化展示。

8.根据权利要求1所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：还包括优化建议模块，所述优化建议模块根据仿真和实验结果，提供连接结构、材料选择、工艺参数方面的优化建议。

9.根据权利要求1所述的一种动力电池连接强度分析系统，其特征在于：所述检测验证模块包括用于检测流经单体电池中电流的电流测量模块、用于检测单体电池正负极两端电压的电压测量模块，以及用于检测动力电池连接部位的实时温度的温度测量模块。

技术总结本发明公开了一种动力电池连接强度分析系统，涉及动力电池分析技术领域，本发明包括，数据采集模块：用于获取动力电池系统中的各连接部位的几何参数、材料属性，以及生产工艺信息方面的基础数据；模型构建模块：获取数据采集模块采集的数据，采用有限元分析的方法构建各连接部位的三维力学模型；仿真分析模块：对模型构建模块构建的模型分别进行静态、动态工况下发生的应力、应变和位移的参数计算；实验验证模块、检测验证模块；本发明通过在电压、电流以及温度方面进行检测验证，与对动力电池的拉伸、剪切、振动和冲击的实验验证相互比较，起到相互印证分析的作用。技术研发人员：何文静,严朝成,童鹏,朱群峰,饶鑫豪,彭豪,刘桂兰,刘旭明受保护的技术使用者：娄底职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/8/27