随着科技的进步，出于对能源和环境的考虑和可持续发展的要求，锂离子电池这一新能源作为节能环保的标志之一广泛应用于汽车电子中，是汽车市场从混合动力汽车向全电动汽车发展的重要基础。目前，动力电池管理的安全性和使用寿命问题是影响电动汽车推广应用的主要因素，而且，延长电池的寿命可以有效起到降低成本的目的。电池均衡系统的研究，作为电池系统的重要组成部分，也是提高电池动力水平，延长电池寿命，降低电池成本的基础，肩负着优化电池使用和延长电池寿命，促进电动汽车推广的重要职责。在研究与总结国内外先进的电池管理系统基础上，本论文对锂电池均衡系统的结构进行了设计，并对抽取滤波器电路做了一定改进。首先，本文基于多通道-单通道采样方式实现了电源管理的时序控制系统，设计并详细分析了管理系统、增量式Σ-Δ模数转换器（incremental sigma-delta ADC，IDC）SPI总线和多路选择器、温度检测的时序控制电路。然后，为了提高ADC精度，提升抑制工频的鲁棒性，基于旋转零点算法，对滤波器电路进行了优化。为了更好地适应片上振荡器的不确定性，通过优化梳状滤波器阻带附近的零点，解决片上振荡器的频率不准确导致的抑制效果降低的问题。最后，本文对优化后的电池均衡系统及时序电路进行芯片前端及后端设计。通过时序控制电路部分与模拟部分结合验证，系统能够实现电池电压采样并转换成数字量。基于多通道-单通道采样方式控制时序进行优化，可实现电池多节扩展。为了更好地适应片上振荡器的不确定性，通过引入旋转零点算法，优化梳状滤波器阻带附近的零点，提高了该滤波器的鲁棒性，使其更满足实际使用需求。