在全球能源危机持续加深、不可再生资源临近枯竭的背景下,交通行业正在加速迈向新能源领域。作为电动汽车三大关键核心技术之一的电池管理系统发展迅速,其中安全模块备受关注。本文从锂离子电池建模及参数辨识、电池管理系统采样时间模型、锂离子电池系统连接松脱故障诊断、集中式电池管理系统展开研究。主要研究内容如下:1.对锂离子电池的工作原理及特性进行研究分析,选用一阶RC模型作为研究对象,采用具有遗忘因子的递推最小二乘法进行参数辨识,辨识后的模型精度理想。基于辨识后的RC模型构建了电池包中单体电池连接松脱故障仿真模型,为后文故障诊断算法奠定基础。2.引入信息物理融合系统中时间模型的概念,构建了电池管理系统中的时间模型,提出基于相关系数的对齐算法,对电池管理系统采样得到的单体电压数据、电流数据进行时间轴上的对齐,并进行了试验,试验结果表明本文对齐算法效果明显,能有效防止后文中故障诊断算法由于数据采样的偏移错位出现误诊断的现象,并且对于电池管理系统参数估计的准确度提升意义重大。3.基于相关系数法提出锂离子动力电池系统连接松脱故障诊断算法。通过数学理论推导证明相关系数法应用于连接松脱故障诊断领域的通用性,并提出基于计算窗口的诊断算法。通过模型仿真对算法的灵敏度、有效性、适用性和通用性作出分析。最后通过试验验证,表明该算法能准确及时地对电池组不同类型的连接松脱故障进行报警和定位且无硬件冗余,还可克服电池不一致等引起的故障误报、漏报问题,具有完全的通用性和适用性,且完全满足车载应用对实时性的要求并,可在实车电池管理系统中应用。4.设计了一款集中式电池管理系统,对其系统结构和不同功能模块进行阐述,并基于该集中式BMS进行了整车测试和本文所提出时间模型和诊断算法的整车测试验证,系统工作稳定可靠,实现了对连接松脱故障的准确实时诊断。