本发明公开了一种轻质电池包托盘高刚性结构快速优化设计方法，包括绘制零件的二维外形边框曲线，并保留设计阈和非设计阈的边界，存储为初始图片；提取初始图片进行填充编辑，筛选出连接域、固定域以及设计域；提取初始优化图片导入matlab软件，进行图像识别，获取二维的连接域像素矩阵、固定阈像素矩阵以及设计阈像素矩阵；基于上述像素矩阵计算初始灵敏度值；基于SIMP法，进行优化设计，获得新的单元密度值，若不符合SIMP法的收敛性条件，输出当前优化图片，返回S3；否则，优化设计完成，输出最优设计结果。本发明适用于任意复杂外形的零部件，能够得到最优的以及材料利用率最高的结构。