随着产业升级,劳动力成本、生产要求的不断提升,智能制造的需求愈加明显,许多制造业都开始了转型之路。在新的发展形势下,自动导引车AGV(Automated Guided Vehicle)扮演了重要角色。实际生产中,需要多节锂电池串并联组成高电压、大容量的锂电池组为AGV提供动力来源,由于生产工艺和分选技术的限制,即便是同一生产批次的单体也难以完全一致,这种不一致性在实际使用时会更加严重,影响使用寿命。因此,在使用过程中对锂电池组采用均衡控制加以改善显得尤为重要。本文对锂电池组均衡结构进行了深入研究,包括能耗式均衡结构,开关电容型、开关电感型、变压器型以及混合型等非能耗均衡结构的工作特点、设计难度等,结合考虑均衡方式、均衡速率以及效率,对各种均衡结构的优缺点进行了分析与总结。提出了一种新型开关电容型非能耗均衡结构,并设计搭建适用于24V锂电池组的均衡系统。该结构具有较高的均衡效率和良好的均衡速率,结构简单,可拓展性强。本系统主电路选用双向Buck/Boost变换器,通过分析主电路工作在Buck和Boost模式下SCM的工作模态,分析论证了桥臂双管均工作在ZVS的条件,根据系统需求进行参数计算和器件选型,使用PSIM软件进行电路仿真,验证了电路的可行性。选用STM32F103作为系统主控,从硬件和软件两方面进行系统设计,硬件部分包括采用LTC6811搭建而成的单体电压测模块、光耦隔离驱动模块、变换器采样模块以及MOSFET组成的开关矩阵模块,详细论述了各个模块的方案设计和工作原理;软件部分包括控制器的主要功能和均衡策略的选取,以流程图形式叙述了程序设计框架,涉及主程序、单体数据监测子程序和均衡控制子程序。最后搭建均衡系统实验样机,对6串单体组成的24V锂电池组进行均衡实验验证。通过实验观测,单体一致性得到了改善,系统实现对单体的恒流充放电,变换器工作在软开关,降低了系统损耗。