锂离子电池以其优越的性能逐步成为新能源领域的核心储能部件,与此同时对锂离子电池管理系统也提出了更高的要求,高效、健康的电池充电方法受到越来越多的关注。本文开展了锂离子电池组充电策略的研究,提出基于电池模型参数的长寿命快速充电方法,结合机理模型实现电池组均衡控制,为电化学模型应用于管理系统提供了技术支持。首先,详细叙述了锂离子电池的改进单粒子模型,给出了机理模型中各个物理、化学反应过程的相关表达式。在此基础上,分析模型参数与电池外在行为之间的联系,利用激励响应分析的方法,通过不同的辨识工况实现模型参数的分步获取。通过商品钴酸锂电池的参数获取实验,验证参数获取的有效性和精度。实验表明参数获取结果准确,可用于电池状态参量的估计以及电池管理的研究中。为实现锂离子电池快速且安全的充电,详细分析了锂离子电池充电老化机理,在传统充电方式的基础上,基于改进单粒子模型并结合模型参数,从电池健康管理的角度出发,设计出一种监测并控制负极活性粒子表面嵌锂率的充电方式。搭建充电实验平台实现锂离子电池长寿命快速充电,实验数据指出该充电方式具备较高充电速度和深度的同时,能够延长电池寿命。针对当前电池组均衡技术中出现的问题,结合改进单粒子模型确定了电池组均衡控制方案。基于改进单粒子模型并利用扩展卡尔曼滤波算法估计电池SOC,分别利用恒流工况和动态工况对SOC估计的精确度进行评估,讨论不确定因素如初始偏差、量测噪声对SOC估计的影响。结果表明该估计方法具有较高的精度和较强的抗干扰能力,该估计结果用来作为电池组均衡的数据依据。与此同时,设计出一种能量非耗散型电感均衡电路拓扑结构,对电路的工作原理进行了详细的分析,确定SOC均衡的具体实现方法。最后,采用聚类算法筛选出性能相近的电池,对于本文设计的长寿命快速充电方法、电池组均衡控制方案,在搭建的电池组充电实验系统平台上进行实验,验证整个充电策略的可行性和有效性,实验结果表明该充电策略能够有效地延缓电池组容量衰减。