锂离子电池由于具有高能量密度和绿色环保的优点,被广泛的应用于笔记本电脑和各种手持设备中,同时随着人们环保意识的提升和能源危机的加重,锂离子电池也扩展到了电动汽车和航天航空等领域。锂离子电池的发展也对其相应的电量监测计提出了日益苛刻的标准,人们更希望移动设备也能像笔记本电脑一样显示剩余运行时间。因此高精度的锂电池电量监测计策略及硬件电路的实现具有很高的应用价值。本文首先简述了课题研究的背景意义,介绍了当前锂离子电池电量监测计的发展现状,并对不同锂电池电量监测策略的优缺点对比,之后简述了锂离子电池的工作原理,并对影响锂离子电池内阻的因素做了重点讨论分析。然后在传统的锂离子电池电量监测技术的基础之上,有机结合开路电压法和库仑计法,得到了精确计算电池剩余运行时间的算法策略,该高精度算法策略能够同时实时更新内阻、初始容量和放电曲线的数据库。该自适应算法能够通过动态建模的方式有效地补偿了锂离子电池自放电率、温度和老化程度等因素造成的剩余运行时间计算误差。本论文在完成了高精度锂离子电池电量监测策略的研究之后,重点研究了锂离子电池温度和电压采集电路的设计与仿真。本人研究设计的模块主要是斩波运算放大器、开关电容带隙基准电路和辅助电路,并利用HSPICE仿真软件和SMIC0.13um工艺库验证了理论设计的可行性和正确性。与普通的锂电池电量监测计相比,此监测策略可精确监测电池老化、温度和循环次数等造成的阻抗变化,有效且精确地计算出电池剩余运行时间,从而延长手持设备、电动工具和医疗设备等应用的锂电池运行时间。此外,本论文设计的高性能温度和电压采集电路高准确性和高灵敏度的优点,可更广泛地应用于电池管理系统。