随着石油、天然气等传统能源的不断开采,能源枯竭和环境污染已经成为了当今全球面临的巨大挑战,严重制约了人类社会的健康发展。随着新能源技术的不断进步,电动汽车取代燃油汽车已成为必然趋势。动力电池是决定电动汽车各项性能的重要部件,对动力电池进行监测保护、延长使用寿命、有效利用电池能量是电动汽车普及的重要推动力,故电池管理系统(BMS,battery management system)成为了研究的重点。在动力汽车中,BMS负责对动力电池组中各单体电池进行状态采集、均衡处理、荷电状态(SOC,state of charge)估算等保护控制工作,并与整车控制器进行通讯。本文首先对锂电池的特性和几种等效模型进行了研究,对SOC的各种估算方式进行对比和优化,采用扩展的卡尔曼滤波法结合开路电压法、安时积分法进行SOC估算,阐述了其推导过程并利用Matlab进行仿真验证。再对锂电池均衡系统进行了讨论与对比,结合现有的多种BMS拓扑结构,对电压采集、电流采集、温度采集、均衡处理、通讯方式的实现进行了深入研究,采用主从式拓扑结构,着重设计了一种高效、实用的电池监测系统。该系统以意法半导体公司的STM32F103C8T6芯片为控制核心,结合凌特公司的LTC6804-2芯片对电池组的各单体电池进行状态采集、均衡处理、SOC估算以及主从通讯。创新性地将主控单元的部分模块精简融入到从控单元中,使该系统板可在主、从模式之间任意切换。相继完成PCB设计、打样、焊板,在Keil集成环境编写C语言程序,在Qt环境下基于C/C++编写上位机程序,通过实验验证了设计的可行性。