动力电池组作为电动汽车的关键组成部分,在很大程度上影响着整车的经济成本、安全可靠性以及动力性能,且电动汽车的核心技术便是动力电池组。由于相同型号的单体电池间存在不可避免的不一致性问题,致使动力电池组的循环寿命成为限制目前电动汽车发展的主要因素。通过设计电池均衡系统对动力电池组进行管理,能够使各单体电池间达到均衡。电池均衡是指动力电池组内各单体电池的能量达到均衡,避免单体电池间的不一致性对电池组造成不利影响。电池均衡主要包括均衡电路和相应的均衡控制策略。论文以三元锂电池作为研究对象,通过分析电池组均衡技术的发展趋势,针对动力电池组所处的工作状态和成组情况,对动力电池组的均衡电路和相应的均衡控制策略进行研究与开发。根据动力电池组的组合模型,通过分析电池组均衡电路的常用拓扑结构,提出了易于扩展的2N电池组均衡电路。通过定量分析均衡电路的工作原理及工作过程,得到了均衡电流与电感值L、占空比D、开关周期T的定量关系,并给出了占空比D的限制不等式以确保在每个周期内电感电流都能回零。依据锂电池的性能参数和均衡电路,完成了基于μC/OS-II嵌入式系统的电池均衡系统软件设计,主要编写了“充电均衡子程序”与“放电及搁置均衡子程序”两种不同的控制算法对电池组的均衡过程进行管理,做到了静态均衡与动态调整的有机结合。最后,利用仿真模型和实验样机对均衡电路和均衡控制策略进行分析验证。仿真和实验结果表明,不管电池组处于何种工作状态,均衡电路和均衡控制策略都可以有效地完成电池均衡,且均衡电流较大。