新能源、可替代清洁能源的研究是人类可持续发展的根本,由于锂电池的能量密度比大、循环寿命长、自放电率小且工作的温度范围宽等一系列优点,人们纷纷把目光投向了锂电池行业。在地球物理勘探中,往往采用模块化锂电池组进行供电,其应用非常广泛。在对锂电池的研究中,主要集中在电池的充放电过程,对其必要参数进行监控,通过电源管理与充放电的保护,从而提高锂电池的性能,延长其使用寿命,从而提高勘探的效率。本文围绕锂电池展开了具体的探究,首先对物探电源管理系统对应的功能需求展开了分析,从锂电池的工作原理以及充放电等特性,得到了对应的结论:充电电流越佳,对应的充电效果也更好。分析了充电管理的重要性以及充电速率的研究,介绍了影响锂电池SOC的因素以及分析对比了SOC估算的几种方法,得出将开路电压法和安时积分法结合使用,能达到较好的效果;阐述了均衡控制的意义以及均衡控制方法的分析与对比,得出了电阻均衡法易于实现,效果也较为明显。接着根据物探电源管理系统的特点,以保证其可扩展性,设计了相应的硬件电路。围绕主控芯片是STM32F407ZGT6的情况,对物探电源管理系统进行了具体研究,从主控制器的特性,确定了对应的采集电路,用于采集主控制器的电压、电流以及温度等多种信息;通过CAN总线通信的方式进行单个控制模块的扩展,然后通过以太网通信的方式,与上位机进行通信,满足大规模电源管理的需要。最后设计了物探电源管理系统的软件部分,包括下位机单个控制模块软件,以及CAN通信的软件部分,重点介绍了几个数据采集模块的程序流程图设计以及电池的均衡管理等。上位机采用C#进行编程,对单个模块的参数监控、充放电选择以及数据管理等功能展开设计。所有的电源模块,以ID号进行管理,可以做到历史追查,设计的监控界面直观清晰,历史数据能够以表格的方式进行输出,并对主要参数进行预测与报警。本文以地球物理勘探中锂电池组的应用为背景,针对锂电池组的特性,实现了锂电池组的充放电监测与过程管理,为地球物理勘探效率提供了一定的保障,具有一定的实际意义。