电动汽车车载锂电池的能量均衡是电池能量管理系统(BMS)的重要组成部分。调压问题是制约开关电容变换器发展的重要因素。本文主要对串联锂电池的均衡和对部分功率调压开关谐振腔变换器(PPVR-STC)的小信号建模及闭环控制进行研究。
　　首先对现有的串联锂电池均衡电路进行分类及优缺点总结。本文采用了电池组之间、组内单体之间分别均衡的分层均衡方案。针对电池组之间的均衡，提出了一种多绕组CLLC顶层均衡电路，该均衡电路具有均衡速度快、控制简单、开关损耗小、不会过均衡的优点。而组内单体之间的均衡，采用已有的谐振开关电容底层均衡电路。针对顶层和底层均衡电路，分别从不考虑寄生电阻和考虑寄生电阻两方面进行工作原理和工作特性分析，得到两种均衡电路实现所有开关管ZCS、避免一个开关周期内重复充放电的开关频率条件。通过仿真和实验验证了提出的多绕组CLLC顶层均衡电路的优点以及两种均衡电路的工作特性。
　　其次，本文将PPVR-STC变换器应用在车载锂电池充电的DC-DC环节中。为了更好的实现输出电压与输出电流闭环控制，本文结合开关元件平均建模法建立了单翼型和双翼型PPVR-STC的小信号模型，通过Simplis对仿真电路扫频所得伯德图与小信号模型推导所得伯德图对比，验证了建立的小信号模型的准确性。
　　最后，对应用于车载锂电池充电的双翼型PPVR-STC的硬件和控制系统进行详细设计，给出具体器件的选型依据和结果、数字闭环控制器的设计及软件控制程序流程图。根据设计参数在Simulink中搭建了闭环仿真电路，验证了双翼型PPVR-STC的工作原理分析。并且制作了一台320W的实验原理样机，其输入DC400V，输出DC60V~84V，实现了电压环和电流环闭环控制以及两环之间的平滑切换，并对效率的优化提出了后续的改进意见。