塊11的正極，第二二極管D2陽極連接第二可調(diào)電阻R2的一端，第二可調(diào)電阻R2的另一端作為動力電池歐姆損耗模塊12的第一輸入端。
[0032]需要說明的是，動力電池歐姆損耗模塊12使用一個理想電阻(放電時使用第一可調(diào)電阻R1，充電時使用第二可調(diào)電阻R2)來模擬動力電池負載電流變化時的歐姆壓降的突變，理想電阻的阻值與動力電池的電極材料、電解質(zhì)的導(dǎo)電性相關(guān)，同時與動力電池的SOC及溫度相關(guān)。
[0033]其中，在動力電池充放電過程采用不同的歐姆內(nèi)阻。
[0034]第一動力電池極化損耗模塊13用于模擬動力電池在充放電過程中極化損耗，第一動力電池極化損耗模塊13包括兩個分支，每個分支至少包括串聯(lián)連接的兩個RC電路(例如圖中的RCl和RC2)，每個RC電路由一個可變電容和一個可調(diào)電阻并聯(lián)組成，其中，第一分支連接動力電池歐姆損耗模塊12的第一輸出端，第二分支連接動力電池歐姆損耗模塊12的第一輸入端，所述第一分支和所述第二分支的公共端作為動力電池模型的正輸出端。
[0035]需要說明的是，在圖3中，第一動力電池極化損耗模塊13使用兩個串聯(lián)連接的RC電路來模擬動力電池的極化損耗。其中一個RC電路模擬活化過電壓變化，另外一個RC電路模擬濃度差過電壓變化。
[0036]RC電路中的電阻參數(shù)和電容參數(shù)均與動力電池的S0C、溫度和電流方向相關(guān)，電阻參數(shù)和電容參數(shù)的獲取通過一個復(fù)雜的識別過程得到。
[0037]其中，在動力電池充放電過程采用不同的極化電阻和極化電容。
[0038]第一動力電池極化損耗模塊13每個分支中包含的RC電路的個數(shù)可依據(jù)實際需要而定，本實用新型在此不做限定。
[0039]第二動力電池極化損耗模塊14用于模擬動力電池在工作電流變化初期極化損耗，第二動力電池極化損耗模塊14包括并聯(lián)連接的第一電容Cl和第一電阻R3，第一電容Cl和第一電阻R3的第一公共端連接動力電池電動勢模塊11的負極，第一電容Cl和第一電阻R3的第二公共端作為動力電池模型的負輸出端。
[0040]需要說明的是，動力電池的極化電壓在極化過程的初期(前5s)的變化相對陡峭，第一動力電池極化損耗模塊13無法兼顧該段時間內(nèi)的電壓變化，所以通過第二動力電池極化損耗模塊14來模擬極化過程初期動力電池極化電壓的變化，第二動力電池極化損耗模塊14極化時間常數(shù)較小并且固定。
[0041]綜上可以看出，本申請?zhí)峁┑膭恿﹄姵啬Ｐ椭?，動力電池歐姆損耗模塊12用于模擬動力電池的歐姆損耗，第一動力電池極化損耗模塊13包括兩個分支，每個分支包括串聯(lián)連接的兩個RC電路，用于模擬動力電池在充放電過程中極化損耗，第二動力電池極化損耗模塊14包括并聯(lián)連接的第一電容和第一電阻，也就是說包括一個RC電路，用于模擬動力電池在工作電流變化初期極化損耗。本申請采用了多階RC等效電路模型對極化損耗產(chǎn)生的過程包括極化產(chǎn)生的初期和中期進行了模擬，相比現(xiàn)有技術(shù)僅采用一階RC等效電路模型而言，本申請由動力電池模型得到的仿真結(jié)果更接近真實電池的電壓和電流的變化，從而滿足了 HIL系統(tǒng)的精度要求。
[0042]同時，本申請對于不同型號的電池，可以通過參數(shù)識別的過程來進行模型參數(shù)化，進而滿足仿真精度的需求。
[0043]為進一步優(yōu)化上述實施例，參見圖4，本實用新型另一實施例提供的一種動力電池模型的原理示意圖，在圖3所示實施例的基礎(chǔ)上，還包括:第三動力電池極化損耗模塊15 ;
[0044]第三動力電池極化損耗模塊15用來模擬動力電池的后期極化損耗，第三動力電池極化損耗模塊15包括并聯(lián)連接的第二電容C2和第二電阻R4，第二電容C2和第二電阻R4的第一公共端連接第一電容Cl和第一電阻R3的第二公共端，第二電容C2和第二電阻R4的第二公共端作為動力電池模型的負輸出端。
[0045]需要說明的是，動力電池的極化電壓在極化過程后期(I個小時后)仍然有微變，動力電池模型中的第一動力電池極化損耗模塊13無法兼顧該段時間內(nèi)的電壓變化，所以通過第三動力電池極化損耗模塊15模擬極化過程后期極化電壓的微變，第三動力電池極化損耗模塊15的極化時間常數(shù)較大并且固定。
[0046]為進一步優(yōu)化上述實施例，還可以包括:電池自放電損耗模塊16 ；
[0047]電池自放電損耗模塊16的輸入端與動力電池電動勢模塊11的正極連接，電池自放電損耗模塊16的輸出端與動力電池電動勢模塊11的負極連接。
[0048]電池自放電損耗模塊16采用一個理想的電流源模擬動力電池的自放電損耗，其中，自放電電流與動力電池的溫度相關(guān)。
[0049]為進一步優(yōu)化上述實施例，還可以包括:電池均衡模塊17 ;
[0050]電池均衡模塊17用于模擬電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM, BMS)，電池均衡模塊17包括并聯(lián)的兩個分支，每個分支包括串聯(lián)連接的電流源和開關(guān)，第一分支中第一電流源Isl的正極和第二分支中的第二電流源Is2的負極的公共端連接動力電池模型的正輸出端，第一分支中第一開關(guān)Kl的一端連接第一電流源Isl的負極，第二分支中第二開關(guān)K2的一端連接第二電流源Is2的正極，第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2的公共端連接動力電池模型的負輸出端。
[0051]需要說明的是，在BMS測試的實時系統(tǒng)中，動力電池模型需要考慮BMS均衡作用對電池電壓的作用，進而為BMS均衡功能測試反饋相應(yīng)的均衡效果。
[0052]本申請中的電池均衡模塊17通過兩個電流源實現(xiàn)均衡作用對電池電壓的影響。
[0053]由于均衡方式有被動均衡和主動均衡兩種，兩種均衡模式的選擇由動力電池模型的參數(shù)決定。若BMS均衡方式為被動均衡，則只需一個放電電流源來模擬放電均衡電流；若BMS均衡方式為主動均衡，則需要兩個方向的電流源一個模擬主動均衡放電電流，另一個電流源模擬主動均衡的充電電流。
[0054]為進一步對動力電池模型的原理進行說明，本申請從動力電池模型的原理圖及工作原理兩個方面進行了闡述，具體如下:
[0055](一 )動力電池模型的原理圖
[0056]當電流通過動力電池時，動力電池的內(nèi)部將會產(chǎn)生損耗，即產(chǎn)生電壓降。損耗由以下兩個因素引起:
[0057](I)歐姆損耗:電解液相、隔膜及在電極相、連接體的歐姆降；
[0058](2)極化損耗:它包括電荷轉(zhuǎn)移或在電極/電解液界面的核晶作用引起的“活化過電壓”和由電極表面附近的電活性物資的消耗或積累引起的“濃度過電壓”。
[0059]參見圖5，本實用新型實施例提供的一種動力電池在脈沖放電過程中的電壓和電流變化的波形圖，其中，左側(cè)的縱坐標為電壓U，單位V，右側(cè)的縱坐標為電流I，單位A，橫坐標為時間t，單位S，圖5中的方波曲線01表示電流的變化，另外一個不規(guī)則曲線02表示電壓的變化。
[0060]具體的，動力電池的端電壓在負載電流出現(xiàn)瞬間由Ul變?yōu)閁2，然后再由U2緩慢變化為U3，當負載電流消失的瞬間，端電壓由U3變?yōu)閁4，然后再緩慢變?yōu)閁5。
[0061]由于歐姆壓降滿足歐姆定律，時間常數(shù)幾乎為0，極化壓降不滿足歐姆定律，所以對于上述端電壓的變化可做如下分析:
[0062]DUl---^ U2，歐姆壓降在負載電流出現(xiàn)時導(dǎo)致動力電池的端電壓瞬間下降；
[0063]2) U2---- U3，極化產(chǎn)生的過程，極化壓降緩慢增大，導(dǎo)致動力電池的端電壓緩慢下降；
[0064]3)U3---^ U4，歐姆壓降在負載電流消失時導(dǎo)致動力電池的端電壓瞬間上升；
[0065]4) U4---^ U5，極化消除過程，極化壓降緩慢減小，導(dǎo)致動力電池端電壓緩慢上升。
[0066]( 二 )動力電池模型的工作原理
[0067]上圖5中，Ul和U5為動力電池的電動勢，表示了動力電池存儲的電量和放電能力，在圖4