磷酸铁锂(LFP)电池因其优异的充放电性能、良好的安全性以及循环寿命等特性在电动汽车等许多领域占有重要地位。然而，电池成组后的差异性造成电池组性能下降，加速电池老化，影响电池的寿命和安全性。为解决电池组不一致性问题，对电池组进行能量均衡管理，通过设计合理的均衡电路和采用正确的均衡控制策略，改善电池组的不一致现象。　　本文以LFP电池为研究对象，设计了主动均衡、被动均衡和主动与被动混合均衡等实验。通过对不同均衡方式的均衡容量比、均衡电流比和均衡时间比等均衡参数的比较，确定了混合均衡方式具有更加高效的均衡能力。然后，以上述实验结果为依据，设计了分段均衡控制策略，并通过电动汽车领域的四项国际标准测试工况进行了实验验证。　　首先，本文研究了电池组不一致性的机理和缓解方式。电池组不一致性产生的原因主要是单体电池的电化学特性、初始差异、电池成组后的结构、运行工况及环境差异。可以通过以下方式缓解:提升电池的制造工艺，减少电池的初始差异;在电池成组前进行筛选;进行合理的电池管理，有效的均衡以及热管理。　　其次，在不同初始容量差异、充放电倍率和均衡阈值差异下进行了主动均衡实验。实验发现电流倍率越小，其均衡效果越好，0.25C倍率下的均衡容量是2C倍率的6～15倍。在初始容量差异和电流倍率一致的情况下，均衡容量比与均衡时间比成正比。电流倍率为2C，初始容量差异达到15％及以上时，单体电池电压会迅速达到截止电压，电池组充放电时间有限，充放电有效容量小于0.1Ah，均衡时间接近0。减小均衡阈值能够有效改善均衡效果，阈值为0.01V下的均衡容量比是阈值为0.09V的3.5倍。　　第三，为了与主动均衡实验结果对比，开展了被动均衡实验研究。结论主要有以下几点:主回路电流越大，均衡效果越差，主回路电流为2C时，充放电过程中的均衡容量接近0。均衡效果随着单体电池的容量差异变大而愈加明显。在相同初始容量差异和倍率下，均衡容量比与均衡时间比成正比，提高均衡时间比能有效增加被动均衡效果。放电阶段的均衡效果优于充电阶段。被动均衡容量比和均衡时间比随着均衡阈值的减小而增大，0.01V阈值下的均衡容量比是0.09V的10倍以上，适当的减小均衡阈值将有效提高被动均衡效果。　　第四，为了对比混合均衡与主动、被动均衡，进行了混合均衡实验。结论显示:电池组的有效充放电容量随着主回路充放电倍率的增大而减小，0.25C倍率时的均衡容量比为2C倍率时的6-16倍不等。均衡容量比随着均衡电流比的增大而增大，随着电流倍率的增大而减小。均衡时间比随着初始容量差异的增大而增大。均衡容量比随着均衡阈值的减小而增加，阈值为0.01V在充电过程中是阈值0.09V的10.81倍，在放电过程中是其4.55倍。混合均衡容量随着倍率的减小迅速增大，均衡效果明显优于主动和被动均衡。　　综合以上研究成果，提出了分段均衡控制策略，并进行了离线、在线分段均衡实验，并在四种电动汽车国际标准测试工况下进行了验证，主要有以下几点结论:在分段混合均衡实验中，主动均衡在放电阶段的均衡效果优于充电阶段，而被动均衡则是充电阶段的均衡效果优于放电阶段。根据单体电池电压与平均电压的差值特征，可将充放电过程中将主动与被动的均衡阈值独立设置，进一步优化控制策略。0.01V-0.03V分段均衡效果优于0.03V定阈值均衡效果，离线均衡的效果比在线均衡效果好。电动汽车测试工况下的分段均衡实验显示了分段均衡在NEDC、FUDS、DST和HWFET循环工况下拥有很好的均衡效果。分段均衡在模拟循环工况下，将10％初始容量差异下的NEDC循环工况的差异减小了4.4％，FUDS循环工况减小了4％，DST循环工况减小了5.48％，HWFET循环工况减小了3％。本文提出的分段均衡控制具有良好的均衡效果。