近年来,由于国家的大力扶持和人们环保意识的增强,电动汽车产业迅速发展。动力电池作为电动汽车的动力来源,是电动汽车性能提升的关键,其安全问题一直受到广泛关注。一方面,电池组系统中的单体电池之间存在着不一致性,电池在运行过程中差异越来越大,最终导致电池系统性能的下降。另一方面,复杂的使用环境可能会导致单体电池在使用过程中发生内部短路,其产生的大量热量将会引起电池的热失控,引发起火爆炸等安全事故。鉴于以上问题,针对电动汽车电池系统,在单体和整体层面上,进行故障诊断算法的研究,制定故障诊断策略,设计电池组的监测与诊断系统。首先,文章以锂离子电池作为研究对象,探讨电池本体内短路的故障机理,结果表明电池内部短路时会引起温度、电压的异常变化。其次,针对电池本体发生内短路故障时温度的异常变化,提出了基于内部温度的故障诊断方法。通过分析目前比较常见的电池模型,建立简易热电耦合模型估计电池内部温度,并通过仿真实验验证了模型的可行性。再次,针对电池本体发生内短路故障时电压的异常变化,提出了一种基于ARX模型的故障诊断方法。通过建立故障仿真模型,将ARX模型与移动窗口偏差算法结合,对模型参数的异常变化进行监测。仿真结果显示,该算法可以成功地识别到电池内短路故障。最后,针对电池组的故障,采用阈值法进行故障诊断,结合上述针对电池本体的故障诊断方法,基于Matlab/Simulink平台研究设计了电池组的监测与诊断系统,并进行硬件在环仿真测试,通过采用故障注入的方法验证了该系统的可行性。