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由于能源危机和环境污染问题越来越严重,新能源汽车逐渐成为行业研究和应用的热点。在这种背景下,作为电动汽车“心脏”的电池技术的发展成为举世瞩目关注的焦点。本文理论结合实际,综合电池模型选型、SOC估计和BMS系统设计等对Li FePO4电池进行保护和管理,目地是为了保障电池使用安全,延长电池使用寿命,提升电池综合性能,推动电动汽车的快速发展。首先研究LiFePO4电池的化学特性,综合电池的电压,内阻,温度,容量等电池外特性参数,再深入研究电芯电化学极化和浓差等特性,建立电化学模型和电路等效模型,从复杂性和实时性综合分析后,选择二阶RC等效模型为最适合的LiFePO4电池模型;此外,凭借计算机高速的处理能力,结合LiFePO4电池电化学反应的规律,利用最小二乘法对Li FePO4电池二阶RC等效电路模型的参数进行辨识估计,得到模型的动态参数,并通过仿真测试验证了参数的合理性;其次,本文提出基于无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的Li FePO4电池SOC估计的理论;最后,设计基于V模型开发的电池管理系统（BMS）并对电池管理系统的系统架构、模块设计、硬件开发、软件设计、功能安全和测试验证等方面做了详细的说明;完成上述任务后,总结工作过程及结果,针对课题存在的问题和完成的情况,对今后研究的工作进行展望。本文借助模型仿真工具,通过最小二乘法对电池二阶RC模型进行分析,能快速的辨识关键参数,使精度误差小于2%,同时可实现在线辨识,提高了辨识的实时性。通过将精准的二阶RC电路模型与无迹卡尔曼滤波（UKF）算法相结合,使SOC估计的精度误差小于3%,为电池的安全运行提供了保障。本文所设计的BMS目前已经被应用到多款车型上,测试公里数总和已经超过3万公里,并且已经顺利的通过了《QCT897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件》等国家强制检测标准,为基于Autosar标准开发和ISO26262的功能安全开发提供了前提条件。