專利名稱：一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CAF有限元技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法。
背景技術(shù)：
目前，電動汽車的動力源是動力電池包，為了使電池處在一個適宜的溫度環(huán)境，以提高電池包的使用性能和使用壽命，需要根據(jù)外界環(huán)境的溫度以及電池的充放電循環(huán)對電池包加熱或制冷。電池包的流體計算可以分析電池包內(nèi)的風(fēng)道結(jié)構(gòu)是否滿足使用要求，但電池模組之間、電池模組內(nèi)電池單體間距離比較小，電池包的尺寸又比較大，進(jìn)行電池包內(nèi)部流場計算時，網(wǎng)格數(shù)量不容易控制，造成計算時間長，對計算硬件的要求高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，解決現(xiàn)有網(wǎng)格數(shù)量大、計算處理時間長的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，包括以下步驟A)、從三維幾何軟件中獲取電池包內(nèi)部流體區(qū)域的結(jié)構(gòu)；B)、利用流體軟件提取模組內(nèi)內(nèi)部流體區(qū)域邊界，即提取線網(wǎng)格；C)、選擇部分線網(wǎng)格生成局部面網(wǎng)格；D)、利用電池單體排列的均勻性，對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，快速完成面網(wǎng)格的劃分；E)、對劃分好的面網(wǎng)格進(jìn)行拉伸操作后生成體網(wǎng)格；F)、體網(wǎng)格生成后，各個模組的體網(wǎng)格之間通過流體軟件的任意連接命令進(jìn)行連接，連接時不必考慮兩個體網(wǎng)格的連接面的網(wǎng)格節(jié)點是否對應(yīng)，生成可以計算的網(wǎng)格。其中，所述的步驟F)中如果需要連接的體網(wǎng)格較多，可把各體網(wǎng)格的連接面分成兩組，一組為連接面，另一組為被連接面，利用流體軟件中的任意連接命令即可一次完成。所述的步驟A)中的三維幾何軟件為CATIA。在所述的步驟F)后，應(yīng)用生成的網(wǎng)格進(jìn)行流體計算，得到電池包內(nèi)部的流場分布結(jié)果。所述的流體軟件為Fire軟件。所述的流體軟件中任意連接命令為arbitrary connect 命令。本發(fā)明的有益效果利用電池單體排列的均勻性，快速生成面網(wǎng)格；利用網(wǎng)格間的任意連接，對各個模組的網(wǎng)格單獨劃分。通過該方法在提高網(wǎng)格質(zhì)量的同時，降低了網(wǎng)格數(shù)量。通過該方法，可以控制電池包網(wǎng)格數(shù)量控制在100萬以內(nèi)，縮短了計算時間，提高了
工作效率。以下將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。


圖1為本發(fā)明電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法流程框圖。圖2為本發(fā)明電池包模組內(nèi)電池單體排列示意圖。圖3為本發(fā)明模組內(nèi)電池單體間流體區(qū)域的線網(wǎng)格示意圖。圖4為本發(fā)明模組內(nèi)電池單體間流體區(qū)域的面網(wǎng)格示意圖。圖5為本發(fā)明模組內(nèi)電池單體間流體區(qū)域的體網(wǎng)格示意圖。圖6為本發(fā)明電池包流體區(qū)域體網(wǎng)格劃分結(jié)果示意圖。圖7為圖6中體網(wǎng)格加上主氣道的體網(wǎng)格劃分結(jié)果示意圖。圖8為圖7中體網(wǎng)格的流體計算結(jié)果(速度切片)示意圖。
具體實施例方式在電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分時，既要體現(xiàn)局部特征，又不能太多地增加網(wǎng)格數(shù)量。其電池模組內(nèi)部氣流間隙的網(wǎng)格采用手動劃分完成，電池模組外部大的氣體空間(比如主要的氣流通道)采用軟件的網(wǎng)格自動生成方法完成網(wǎng)格劃分。電池包內(nèi)流體計算網(wǎng)格的劃分步驟先生成面網(wǎng)格，再用拉伸方式生成體網(wǎng)格。其中，面網(wǎng)格根據(jù)網(wǎng)格劃分需求分塊劃分，選擇部分線網(wǎng)格進(jìn)行局部面網(wǎng)格的劃分，然后利用電池單體排列的均勻性，對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，完成面網(wǎng)格的劃分。電池模組內(nèi)的體網(wǎng)格與主氣道的體網(wǎng)格連接，以及電池模組間的體網(wǎng)格連接，存在連接面的節(jié)點對應(yīng)問題，采用Fire軟件自帶的arbitrary connect命令，即任意連接命令。具體劃分時，首先考慮需要劃分網(wǎng)格的區(qū)域模組內(nèi)電池單體間流體域的體網(wǎng)格， 模組蓋板上的進(jìn)(出)風(fēng)口的體網(wǎng)格，模組間流體域的體網(wǎng)格，最后模組兩邊主要氣道的體網(wǎng)格。現(xiàn)以某電池包的流體計算網(wǎng)格的劃分過程為例，其劃分過程為線網(wǎng)格-面網(wǎng)格-體網(wǎng)格。首先通過流體計算軟件Fire得到模組內(nèi)流體區(qū)域的線網(wǎng)格，結(jié)果如圖3所示。 然后對線網(wǎng)格進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，面網(wǎng)格根據(jù)線網(wǎng)格區(qū)域的大小分塊劃分，然后利用模組內(nèi)電池單體排列的均勻性，對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，完成模組內(nèi)面網(wǎng)格的劃分。 對面網(wǎng)格進(jìn)行拉伸生成體網(wǎng)格。面網(wǎng)格結(jié)果見圖4所示，體網(wǎng)格結(jié)果見圖5所示。模組間大的流體區(qū)域采用方形體網(wǎng)格區(qū)域，小的流體區(qū)域可以認(rèn)為相鄰模組進(jìn)出風(fēng)口連接，拉長模組蓋板上進(jìn)出風(fēng)口流體區(qū)域的體網(wǎng)格即可，最終的網(wǎng)格劃分結(jié)果見圖6所示。在圖6中的體網(wǎng)格上加上主氣道的體網(wǎng)格劃分，整個體網(wǎng)格任意連接后見如圖7所示。計算后的流場速度切片顯示如圖8所示，箭頭方向為流體流動方向。如圖1所示，一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，包括以下步驟A)、從三維幾何軟件中獲取電池包內(nèi)部流體區(qū)域結(jié)構(gòu)；B)、利用流體軟件提取模組內(nèi)流體區(qū)域邊界，即提取線網(wǎng)格；C)、選擇部分線網(wǎng)格生成局部面網(wǎng)格；D)、利用電池單體排列的均勻性，對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，快速完成面網(wǎng)格的劃分；E)、對劃分好的面網(wǎng)格進(jìn)行拉伸操作后生成模組體網(wǎng)格；
F)、體網(wǎng)格生成后，各個模組的體網(wǎng)格之間通過流體軟件的任意連接命令進(jìn)行連接，連接時不必考慮兩個體網(wǎng)格的連接面的網(wǎng)格節(jié)點是否對應(yīng)，生成可以計算的網(wǎng)格。其中，所述的步驟F)中如果需要連接的體網(wǎng)格較多，可把各體網(wǎng)格的連接面分成兩組，一組為連接面，另一組為被連接面，利用流體軟件中的任意連接命令即可一次完成。所述的步驟A)中的三維幾何軟件為CATIA(法國達(dá)索公司的產(chǎn)品)。在所述的步驟F)后計算生成的網(wǎng)格，得到電池包內(nèi)部流場分布結(jié)果。所述的流體軟件為Fire軟件。所述的流體軟件中任意連接命令為arbitrary connect 命令。如圖2所示，電池包模組內(nèi)的電池單體均勻排列，可利用電池單體排列的均勻性， 對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，快速完成面網(wǎng)格的劃分。如圖3至圖5所示，為電池單體間流體區(qū)域網(wǎng)格劃分主要過程，由線網(wǎng)格-面網(wǎng)格-體網(wǎng)格。體網(wǎng)格生成后，各個模組的體網(wǎng)格之間通過流體軟件的任意連接命令進(jìn)行連接，網(wǎng)格數(shù)量控制在100萬以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，包括以下步驟A)、從三維幾何軟件中獲取電池包內(nèi)部流體區(qū)域結(jié)構(gòu)；B)、利用流體軟件提取模組內(nèi)流體區(qū)域邊界，即提取線網(wǎng)格；C)、選擇部分線網(wǎng)格生成局部面網(wǎng)格；D)、利用電池單體排列的均勻性，對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，快速完成面網(wǎng)格的劃分；E)、劃分好的面網(wǎng)格進(jìn)行拉伸操作后生成體網(wǎng)格；F)、體網(wǎng)格生成后，各個模組的體網(wǎng)格之間通過流體軟件的任意連接命令進(jìn)行連接，生成可以計算的網(wǎng)格。
2.如權(quán)利要求1所述的電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，其特征在于所述的步驟F)中如果需要連接的體網(wǎng)格較多，可把各體網(wǎng)格的連接面分成兩組，一組為連接面， 另一組為被連接面，利用流體軟件中的任意連接命令即可一次完成。
3.如權(quán)利要求1所述的電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，其特征在于所述的步驟A)中的三維幾何軟件為CATIA軟件。
4.如權(quán)利要求1所述的電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，其特征在于在所述的步驟F)中通過流體軟件的任意連接命令進(jìn)行連接時，不必考慮兩個體網(wǎng)格的連接面的網(wǎng)格節(jié)點是否對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，其特征在于在所述的步驟F)后，應(yīng)用網(wǎng)格進(jìn)行流體計算，得到電池包內(nèi)部的流場分布結(jié)果。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，其特征在于所述的流體軟件為Fire軟件。
7.如權(quán)利要求1或2所述的電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，其特征在于所述的流體軟件中任意連接命令為arbitrary connect命令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車電池包流體計算網(wǎng)格劃分方法，包括以下步驟從三維幾何軟件中獲取電池包內(nèi)部流體區(qū)域結(jié)構(gòu)；利用流體軟件提取模組內(nèi)部流體區(qū)域邊界，即提取線網(wǎng)格；選擇部分線網(wǎng)格生成局部面網(wǎng)格；利用電池單體排列的均勻性，對已生成的局部面網(wǎng)格進(jìn)行陣列操作，快速完成面網(wǎng)格的劃分；劃分好的面網(wǎng)格進(jìn)行拉伸操作后生成模組內(nèi)流體區(qū)域的體網(wǎng)格；體網(wǎng)格生成后，各個模組的體網(wǎng)格之間通過流體軟件的任意連接命令進(jìn)行連接，生成可以計算的網(wǎng)格。該方法提高了網(wǎng)格質(zhì)量，降低了網(wǎng)格的數(shù)量，降低對計算機(jī)處理網(wǎng)格能力的要求，縮短計算時間，提高了工作效率。
文檔編號G06F17/50GK102222152SQ20111021955
公開日2011年10月19日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者杜鴻震 申請人:奇瑞汽車股份有限公司