随着节能环保理念在各个国家大力提倡,燃油型汽车逐渐被淘汰,发展以清洁能源为动力的电动汽车成为各国新的研究方向。电动汽车性能的好坏关键取决于电池的性能,锂电池由于具有高电压、高能量密度、高安全性、低自放电率等优点,目前是电动汽车领域中使用率最高的动力电池之一。为了达到电动汽车输出电压的指标要求,一般是将多个锂电池单体串联成包,多个包再串联成组。串联电池组在多次循环充放电之后,即使是同厂家、同批次、同型号出产的单体电池,也会存在各单体之间剩余电量不完全一致的情况。串联电池组的不一致会导致整体容量下降,容易出现过充电、过放电现象,严重时会导致电池爆炸,均衡技术就是为了攻克这一实际难题应运而生的。本文针对串联锂电池组充放电产生的不一致展开均衡性研究,主要研究内容如下:(1)简单介绍了锂离子电池的电池特性和工作原理,分析了串联锂电池组中各单体电池性能从出厂到使用过程中不一致的原因、表现形式、解决途径以及在国内外研究现状。通过比较荷电状态、电池端电压的优缺点来确定均衡对象。(2)介绍了几种常用的单体锂电池模型,比较了各模型的优缺点,并从非线性模型的角度提出了一种二阶RC等效电路模型,与现在流行的PNGV(the Partnership for a New Generation of Vehicles)模型做比较,分别建立各自的电路结构、数学方程、参数辨识,应用MATLAB仿真软件进行仿真对比。(3)提出一种基于单端反激电路双层开关臂的锂电池组双向均衡方法。采用改进的单端反激电路为主电路,以双层开关臂作为选通单体电池的通道,在电池组充电时能够转移电压最高的单体能量,在电池组放电时能够补充电压最低的单体能量,最终实现整个电池组充放电的自由均衡。对均衡拓扑结构和原理进行了分析,以电压相对极差作为均衡控制策略开启和关闭的条件,设置相应的均衡阈值并搭建simulink仿真实验。(4)搭建串联锂离子电池组充放电均衡实验平台,对3节串联锂电池组进行在线放电均衡和在线充电均衡,实时采集各单体电池的工作电压,来验证该均衡方案的可行性。