作为电动汽车的关键技术之一,电池的安全高效使用有赖于对电池状态的准确估计及电池管理系统的安全合理设计。论文对电池管理系统关键技术研究分为两部分,分别是BMS功能安全技术研究和SOC核心估算算法研究。电池的荷电状态(SOC)估算是电池管理系统中最重要的部分。准确估算电池SOC可以防止电池过充电和过放电,延长电池使用寿命;防止因电量估算失误导致电动汽车停止运行。由于电池在工作过程中模型参数和状态实时变化,因此,建立准确的电池模型,研究准确的电池模型参数和SOC估算方法具有十分重要的意义。本文针对磷酸铁锂电池深入研究电池模型参数与准确估计SOC的算法。电动汽车的电池管理系统作为与驾乘人员安全紧密相关的部件,系统在准确估计SOC的情况下,管理系统的安全性设计也尤为重要,所以本文基于安全的考量,引入功能安全的思想,分析设计了符合功能安全要求的电池管理系统。主要研究内容有以下几个方面:1.基于功能安全的分析流程,以电池管理系统的功能为前提,进行了概念、系统阶段的分析设计,得到了符合功能安全的电池管理系统架构,保证了电池管理系统的安全性。2.结合磷酸铁锂电池的工作原理,在相关试验数据的基础上,分析了锂电池的电压特性、内阻特性、效率特性等关键特性,并对SOC作了定义;3.本文基于经典电池等效电路模型和磷酸铁锂电池的特性建立本文的电池模型,在此基础上采用在线方法对模型参数进行辨识,并通过仿真及实验验证本文电池模型的有效性,提高了电池模型的精度。4.基于所建立的电池模型,采用扩展卡尔曼滤波算法对电池SOC进行估算。该算法通过列写SOC状态方程,并检测电池电压、电流数据对状态变量进行实时修正,具有较高的准确性、收敛性和可行性。为了跟踪电池的时变特性,本文研究电池模型参数与SOC的动态估算方法,并通过仿真及实验验证电池模型参数与SOC动态估算方法具有较高的准确性和收敛性。