随着风力发电技术不断地突破,风机设备大型化发展,风力发电行业的前景变得十分广阔。变桨距系统作为大型风机的重要部件之一,对于整个风电机组系统的安全性、可靠性和经济性有着很重要的影响。在电网停止供电时,变桨后备电源系统需要为变桨距系统的直流伺服电机供电完成紧急顺桨的工作。本文将提出在变桨系统后备电源中使用钛酸锂电池代替铅酸电池的方案并设计电池管理系统。本文针对变桨后备电源系统的重要技术指标和特性,分析原有系统存在的问题,对变桨后备电源常用的三种储能元件进行分析和对比,进而提出使用钛酸锂电池的方案;在研究钛酸锂电池的基本原理和各种特性的基础上,本文分析了将锂电池使用在变桨后备电源系统中存在的问题,根据电池的特性和应用上存在的问题制定了电池管理系统的控制策略;针对原有系统的结构和拓扑,并根据变桨后备电源系统对于电池管理系统的需求,设计电池管理系统的主电路与控制电路,同时也设计电池管理系统的软件部分。最后将钛酸锂电池组与电池管理系统结合,搭建了风机变桨距电源锂电池系统实验平台,通过调试完成了电池管理系统的相关功能,并进行了电池管理系统的功能验证,其中包括:数据采集、数据处理、通信和充放电控制等等;同时也进行了电池的满充满放电、顺桨模拟和搁置等实验,通过实验验证了钛酸锂电池的各项特性,并验证其在变桨后备电源系统中运用的合理性和优势。