近年来,随着人们生活水平的提高,汽车逐渐成为了人们日常出行不可或缺的代步工具。然而化石能源的大量消耗使人们周围的空气环境被严重污染、破坏,甚至威胁人们的身心健康。伴随着能源结构的不断改变,以动力电池组为能量核心的新能源纯电动汽车因节能、几乎零排放的优点成为了我国未来汽车行业发展的主流。而锂电池由于能量密度高、自放电率低、循环使用寿命长以及安全性能好等优点成为了电动汽车动力电池组材料的首选。为了更好提升动力电池组的循环使用寿命,增加车辆续航里程,同时保证电池组工作的安全性,拥有一个优秀的电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)显得十分重要。本文针对目前电动汽车发展存在的主要问题展开研究,以三元锂电池为研究对象,解决动力锂电池组荷电状态(State of Charge,简称SOC)估算和能量不均衡两个主要问题,研究内容如下:(1)锂电池等效模型的建立与参数辨识。分析锂电池的工作机理,以二阶RC等效电路模型为本文的研究对象,基于HPPC(Hybrid Pulse Power Characterization,简称HPPC)实验原理对模型参数进行辨识研究,并在Matlab仿真环境下验证该模型的模拟精度和时效性。然后分析锂电池组能量不一致产生的原因及影响,确定均衡策略和变量选择的关键因素,一个优秀的能量均衡控制系统应当具有均衡速率快、能够实现不相邻单体电池间能量均衡等优点,均衡变量选择以SOC为准。(2)提出基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,简称UKF)算法来估算电池SOC值。首先对UKF算法进行分析,以电流等变量为系统输入量,在Matlab环境下编写仿真程序进行验证,并与安时积分法、扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,简称EKF)算法的估算结果进行对比。结果表明,UKF算法具有更好的估算精度。(3)提出一种基于能量转换策略的锂电池组能量均衡控制方案。以电感为能量载体,单体电池间SOC的极差值作为均衡系统是否开启的判断依据,并对所提出的均衡控制策略进行仿真分析。能够快速均衡和实现不相邻单体电池间的能量均衡是该均衡策略的主要优点,且在随着电池老化、容量衰减、内阻变大的情况下,均衡速率会加快。