伴随新能源发展和环境保护日益受到人们的关注,纯电动汽车以其在行驶过程中零排放的特性和高能量利用率的优势逐渐成为汽车行业可持续发展的重要组成部分。作为纯电动汽车唯一动力源的动力电池组,因为组内电池单体之间存在着不一致使得电池组的工作性能和可用容量利用率都远低于电池单体,并且因为纯电动汽车工作环境和行驶工况的复杂性,动力电池组的不一致性在实际工作中还有可能不断加剧,这些都极大限制了纯电动汽车的不断发展。本文基于对动力电池组不一致性形成原因的分析,以磷酸铁锂动力电池组为研究对象,设计了相应的均衡电路结构和控制策略并进行仿真验证,并对均衡系统进行软硬件实现,最后进行了台架试验验证。本文的主要研究内容为:1)分别从动力电池的制造、工作和储存三个角度解析了动力电池组产生不一致性的原因,分析总结了现有能提高电池组一致性的方案措施。阐明了动力电池电压、内阻和电池剩余容量(SOC)等参数不一致表现在动力电池组性能方面的特征,深入剖析了分别以电池SOC、工作电压和开路电压作为均衡变量的优劣,选择以工作电压为动力电池组不同状态下的均衡变量。2)比较分析了现有不同均衡电路结构的特点,确定采用反激式变压器主动均衡电路结构,并对该电路结构的参数进行计算。3)按照所选电路结构拟定了充电均衡和放电均衡两种均衡控制策略:(1)在充电过程当中一旦动力电池组单体电池电压的最大值到达充电截止电压时,此时控制系统停止充电开启均衡,当动力电池组内单体电池电压极差小于设定的阈值时,则停止均衡继续充电,重复上述过程直至电压组各单体电压达到一致或均衡次数达到设定值;(2)在放电过程当中一旦动力电池组单体电池电压的最小值到达放电截止电压时,此时控制系统开启放电均衡,当动力电池组内单体电池电压极差小于当前设定的阈值时或均衡次数达到设定值时停止放电均衡继续放电,重复上述过程直至电池组各单体电压达到一致。4)本文设计均衡系统总体架构为分布式结构,分别对电源模块、电压采集模块、电流采集模块、均衡模块和通信功能模块等硬件电路设计并开发相应软件。搭建均衡充放电试验台架进行均衡充放电实验,验证了本文所设计的均衡控制系统确实提高了动力电池组的一致性,使得动力电池组的可用容量也得到增加。