动力电池具有较高的充放电次数、较高的能量密度和无记忆效应等优点,作为能量存储装置,可应用在新能源汽车、航天器和风力发电等多个领域。但面对复杂多样的使用环境,电池单体之间常常会出现能量和温度等不均衡的现象,对整个动力电池组造成不可逆的损伤。为了解决以上问题,本文结合开关变换器高频切换的优点,提出一种新型高效的双向正反激变换器电池组能量均衡结构,从而提高电池的能量转换效率。首先,通过对电池组均衡拓扑结构的梳理,本文着重分析了能量耗散型均衡和非能量耗散型均衡两种类型,对它们的优缺点和应用范围进行概述,并针对传统同轴多绕组的均衡结构和点对点均衡方法,提出了一种改进的新型双向均衡拓扑结构,按照各个系统模块进行了设计方案的论证与原理分析,包括反激变换器与正激变换器原理的分析,主电路参数的计算,双向均衡效率的分析等。其次,本文对新型拓扑结构搭建了电池均衡控制平台,系统包含电池电压与温度检测模块、控制开关模块和正反激变换器模块,并根据改进的新型双向均衡结构制定了系统的控制策略,为了能够监控电池组内单体的电量变化情况,采用LABVIEW搭建上位机监控界面。最后,为了验证所提出电路的有效性,本文采用12个2850-MAh锂电池串联开展样机实验,上位机采用LABVIEW接收数据并实时监控电池组运行状况,新型均衡拓扑结构整体的均衡时间在5000 s后趋于一致,最终所有的电池单体电压均趋于3.35 V,均衡过程中能量的利用率为86.9%。实验结果表明,新型的电池双向均衡电路具有良好的均衡性能。新型双向均衡结构采用点对点与多对点相结合的均衡思想,相比于传统均衡器仅能针对单一电池进行能量均衡,新型均衡器能够同时对两个高低电量的电池进行快速均衡,具有一定的创新性和实用性。