随着不可再生资源的日益减少以及环境污染的不断加大,新能源的利用显得越来越重要。锂离子电池在日常生活中的使用越来越广泛,其具有许多的优点如环保,寿命长,自放电率低等,代替了常用的高污染类型电池。锂离子电池作为混合动力汽车的动力来源,在当今世界各国的研究比较热门,但是锂电池的续航能力比较差,其已作为我国“863”计划中的一个课题项目研究。电池监控系统主要就是用于电池日常维护避免电池故障发生。电池监控系统主要是对电池的电压,电流,温度以及剩余容量等进行实时监测,防止电池过充过放,温度过高,发出警告信息并进行控制等。一个好的电池监控系统不仅能实时监测采集电池的实时数据,并且能够发挥电池的最优性能同时能够保护电池,防止不安全情况的发生,延长电池使用寿命从而降低电池的使用成本等。本文首先主要介绍了国内外关于电池监控系统的发展历史以及状况,叙述了电池监控系统的研究意义,分析现有电池监控系统的特征特点等,在现有的技术基础上提出一些创新点。其次重点介绍了本文所提出的电池监控系统的整体构架。本文主要采用了Altera公司的CycloneII系列的FPGA作为主控制芯片,采用了SOPC嵌入式系统技术构建了一套可行,可靠的电池监控系统,介绍了SOPC嵌入式系统的配置所需的器件和接口,分析了AD接口和嵌入式系统内部AVALON总线的时序,给出了使两者兼容的设计思路。接着介绍SOC估算的意义以及估算的难点和重点,分析了现有的估算策略的优势以及不足之处,并且结合现有的几种SOC估算策略提出了本文的SOC估算方法,阐述了卡尔曼滤波算法的推导过程以及复合卡尔曼滤波法的思想,SOC估算主要是把开路电压法,安时积分法以及扩展卡尔曼滤波法相结合进行复合运算结合三种算法的优势弥补不足之处,首先在电池开路静置状态采用开路电压法估算SOC,这种方法精度比较高,其次采用安时积分法,根据前一步得到了SOC初始值,通过安时积分法在电池工作状态进行SOC估算简单易行,减少了MCU的运算压力,在电池工作状态SOC受影响的因素比较多安时积分法的估算精确度会随着使用时间的增加而降低,可以通过卡尔曼滤波法进行SOC修正,从而为安时积分法提供最优估算初始值。后面又主要介绍了围绕FPGA建立的电池监控系统的外围电路设计包括电源,时钟复位,存储器控制电路以及数据采集和通信电路并且分析了各个电路的设计思路给出电路图。设计中AD数据采集芯片用到的是ADI公司前两年推出的电池监控系统芯片AD7280A,本文分析了这款芯片的优势以及功能使用并设计了一个高精度的电池信息采集系统和电池均衡电路。通过对硬件和系统的功能分析,又着重介绍了嵌入式系统的软件设计方法和流程,主要是SOC估算子程序流程,AD采样流程以及通信软件设计流程。最后通过simulink仿真了复合卡尔曼滤波法SOC的估算效果,分析这种估算方法的优势和不足的地方,并且给出了系统测试结果来验证该系统的功能实现。