标准动车组辅助供电系统主要为空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖、照明及旅客信息系统等车载重要辅助设备供电,是标准动车组供电系统的重要组成部分。目前,我国自主研发的标准动车组辅助供电系统后备电源采用镍镉碱性蓄电池组供电,该电池组存在体积能量密度低、自放电率高、重金属污染和服役寿命短等突出问题,严重影响系统的运行经济性和安全性。由于锂电池相对于镍镉碱性蓄电池具有能量密度高、自放电率低、无污染和循环寿命长等显著优势,本文依托课题组前期标准动车组辅助供电系统相关课题,开展面向标准动车组辅助供电替代的锂电池管理系统的探索研究,研究适用于标准动车组辅助供电的锂电池管理系统架构。在此基础上,研究精确可靠的锂电池荷电状态和健康状态估计方法,实现可靠的标准动车组用锂电池组健康状态管理。本文的研究内容主要包括以下三个方面:（1）针对标准动车组用锂电池组荷电状态和健康状态估计问题,提出了基于自适应无迹卡尔曼滤波的锂电池组荷电状态和健康状态估计方法,该方法在无迹卡尔曼滤波算法的基础上进行噪声自适应估计,仿真结果表明该方法的锂电池组荷电状态和健康状态估计误差分别为1%和2%,分别比基于传统无迹卡尔曼滤波的锂电池组荷电状态和健康状态估计方法提高了2%和3%。（2）在分析评估当前锂电池管理系统设计方案基础上,面向标准动车组辅助供电替代的锂电池管理系统,提出了基于菊花链通讯的主从式架构;设计了无线通讯实现数据远程交互,为健康状态离线估计提供硬件基础,并基于系统所需的采集、通讯和容错功能分模块进行硬件和软件设计。（3）在上述健康状态估计方法和电池管理系统架构设计基础上,完成了面向标准动车组辅助供电替代的锂电池管理系统装置设计并搭建了实验平台,对数据采集、故障报警、被动均衡、电池组荷电状态和健康状态估计等管理系统核心功能进行实验验证。验证结果表明,总电压采集误差为±0.5V,电流采集误差为±1%,单体电压采集误差为±2m V,温度采集误差为±1℃,故障报警和被动均衡功能均能可靠工作,电池组荷电状态估计误差为2%。完成实验验证后进行了为期一年的系统实车验证,基于采集的系统数据对标准动车组用锂电池组进行健康状态估计,误差在5%以内。系统所有功能误差均达到设计要求。