动力锂电池是电动汽车的核心部件。单节锂电池电压较低,为满足高压供电的需求,需要将多节锂电池串联使用。串联锂电池组需要配置电池管理系统以实现状态监测、安全保护、均衡管理等一系列功能。电池单体间的不均衡现象会影响电池组整体的能量利用率及使用寿命。电池均衡技术可以有效地解决锂电池组的不均衡问题。完整的均衡系统由电池管理系统、均衡电路和均衡策略组成。本文主要对锂电池组的均衡策略及其管理系统设计进行研究。传统的锂电池组均衡策略是在不均衡现象产生并达到一定程度后,通过均衡电路将电荷从能量较高的电池转移到能量较低的电池,以实现电池间电量的平衡。需要均衡的电荷量是一定的,为了达到快速均衡的目的,需要采用大电流进行均衡。相应地均衡电路承载的电流和电压应力更大,提高了电路成本,单位时间内发热也更多。本文提出了基于SOC变化率的锂电池组均衡策略。相较于传统均衡策略,所提均衡策略是在锂电池组充电过程中,利用均衡电路对各电池充电速度予以调节,以抑制电池间不均衡现象的产生和扩大,具有均衡电流小的优点。分别利用两节电池和七节电池对所提均衡策略进行了实验验证。电动汽车发展对电池管理系统(BMS)功能安全要求越来越高,本文首先设计了基于LTC6803电池模拟前端采集芯片的主从式BMS方案。为了满足车辆安全完整性等级(ASIL)要求,设计了基于MC33771芯片(ASIL-C)和MPC5744P芯片(ASIL-D)的菊链式BMS方案,这是一款系统安全等级达到ASIL-D的BMS设计方案。本文针对基于LTC6803芯片和MC33771芯片的两种BMS设计方案,分别搭建了硬件平台,并编写相关程序语言。连接电池,对这两种BMS功能进行了实验验证。