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随着新能源汽车推广规划的实施，电动汽车已经成为汽车行业发展的重要方向，锂电池是电动汽车主要电源类型。在电动汽车的行车过程中，对电池组进行管理，才能更好提高电池性能。电池管理系统对电动汽车使用过程中的电池进行管理从而提高电池性能和使用寿命。电池均衡技术则是提高电池管理系统效率的重要技术之一。本文主要针对锂电池组的均衡电路结构进行了以下研究。 1.通过锂电池特性试验获得OCV-SOC曲线和电池容量参数。分析了现有锂电池模型的不足，在Matlab/Simulink中建立了基于Thevenin的锂电池优化模型，并通过HPPC试验得到锂电池的主要性能参数，进行了模型参数辨识，实验验证了基于Thevenin的优化模型的正确性。 2.通过对Buck-Boost电路均衡法和集中式变压器均衡法的研究分析，得出以下结论：对于Buck-Boost电路均衡法来说，其劣势在于当电池数量较多时，均衡效率欠佳；当需要均衡的电池之间间隔较远时，均衡效率也会变慢。集中式变压器均衡法虽然可以解决Buck-Boost电路间隔较远的问题，但变压器也存在体积大和漏磁问题。结合Buck-Boost电路均衡法和集中式变压器均衡法，本文提出了一种新型分层均衡电路，由内层均衡电路和外层均衡电路构成，内层用Buck-Boost电路均衡，外层用集中式变压器均衡，有效地提高了电池的均衡效率。 3.分析了产生电池组不一致性的原因及影响，列出一些解决不一致性的措施。阐述了两种电池均衡参数：电压和SOC，分析了各自的优缺点并讨论了两个均衡参数的均衡流程。确定了本文均衡参数是基于电压的均衡策略。 4.设计了电池管理系统的硬件和软件。硬件电路包括主控芯片STM32F103VCT6及其外围电路、LTC6803-3芯片采集电压、FSM200E霍尔电流传感器采集电流、DS18B20芯片采集温度、通讯模块来实现信号交互。软件设计包括软件设计环境、整体软件设计流程、采集模块软件设计流程、通讯模块软件设计流程等。 5.设计了分层均衡电路的均衡策略，包括均衡判决过程和控制过程两种策略，并在Matlab/Simulink建立分层均衡仿真模型，设置元器件、控制信号和系统环境并进行调试。与传统电感均衡法仿真结果进行比较，验证了分层均衡在能效方面的优越性。在充放电状态下进行了分层电路的仿真，实现了充放电均衡。