伴随着能源危机和环境污染等问题,电动汽车得到了越来越多的关注。锂电池以优异的使用性能而在动力电池领域获得了广泛应用,然而其应用过程中由于不一致性存在,严重影响电池成组后的整体性能及使用寿命,甚至导致电池包起火、爆炸等严重后果。电池管理中的均衡技术是解决上述问题的重要手段,本文在现有成果基础上,以设计高综合性能的均衡方案为目标展开研究。首先分析了形成电池组不一致性的主要因素以及其影响,讨论了不同的均衡指标进行均衡控制时的优缺点,选取SOC作为均衡指标。接着对比分析了主要的SOC估算方法的优缺点,而选择基于卡尔曼滤波的SOC估算,实现基于二阶RC等效电路模型的卡尔曼滤波SOC估计算法。其次对各类型均衡拓扑进行了详细的分析,并根据拓扑在应用中的特点提取出八个均衡拓扑的评价指标作为均衡拓扑模糊综合评价法的评价指标。然后利用改进的层次分析法确定各评价指标的权重,并分别建立它们的隶属度函数,最后进行综合评价筛选出的串联电池组最优均衡拓扑任意单体电池间均衡拓扑。从均衡拓扑和均衡策略两方面对任意单体电池间能量转移型的均衡方案进行设计。选定Cuk电路作为均衡器设计任意单体间能量转移型的主动均衡方案。分析了均衡拓扑结构和Cuk电路的均衡状态。在改进Cuk均衡电路的基础上,最后分别制定了基于均衡中心阈值法的电池组内和模组之间的均衡策略。最后通过将均衡拓扑和均衡控制算法集成到实验平台,对所提出的均衡策略进行检验。通过电池组充放电过程和充放电结束时SOC分布情况对优化的均衡策略算法性能进行评估。通过对比分析表明本文所设计的均衡策略在高效率、低成本的情况下有效地提高电池组能量利用率,降低了电池组不一致性状态。