1．目的及意义

近年来，新能源汽车行业正发展的如火如荼，对电动汽车来说，动力电池是重要的能量存储装置和动力来源，直接影响整车的安全性。新能源汽车对电池的基本要求可以归纳为以下几点：电池一致性好；较好的充放电性能；较长的循环寿命；使用维护方便；高功率密度；价格较低；高能量密度；其它性能好，无环境污染问题（电池生产、使用、报废回收的过程中不能对环境产生不良影响）等等。

其中，锂离子电池由于工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，成为电动汽车动力电池的首选。锂离子电池目前有液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两类。可它同样也有容量衰老（与使用次数和温度有关）、不接受过充电、不接受过放电等缺点。

伴随着汽车操作系统功能越来越多，安全性能的要求越来越高，对锂电池组的要求也越来越高。为满足电动汽车工作时的大电流和高电压等需求，锂电池单体需要通过串、并联的方式以多种组合形式形成合适的电池模组。锂电池组由单体锂电池串联而成，由于锂电池工业生产和加工工艺水平的制约，单体锂电池之间存在着电压电阻容量等差异，造成电池组使用时的不一致性，从而对锂电池使用的寿命和容量产生影响，并且随着使用的时间越长，电池内阻变化，寿命、负载能力和容量会进一步下降。

如上所述的电池组单体电池性能之间的不一致性,造成单体之间的不平衡状况恶化。为解决锂电池组的不一致性，在生产工艺中的控制是一方面，另一方面则是研究电池组的均衡方式，在电池组使用过程中通过均衡控制来改善单体之间的不一致性,提高电池组的能量利用效率,增加使用寿命,进而提高电动汽车的续航能力。

当前的主要均衡方式有主动均衡型和被动均衡型。被动均衡是通过消耗能量来实现均衡，也称能耗均衡或者有损均衡；主动均衡通过电容、电感、变换器从高电压的单体电池中转移能量到低电压的单体电池中，从而实现电池组的均衡，也称非能耗均衡或者无损均衡。

被动均衡型采用电阻等耗能元件并联在单体电池电路中，对电压过高的单体电池的电量以热量形式进行消耗。其中均衡电流是一个非常关键并带来一定限制的因素。因为被动均衡存在的局限，主动均衡的概念得以提出并发展。主动均衡根据能量流动方式分为集中式和分散式，在一定程度了克服了一些被动均衡方式的充电时间慢、浪费电能等问题，但仍需要进一步研究并完善其技术。

近年来, 国内外学者提出了多种主动均衡的方式。发达国家对电池管理系统的研究起步较早，德国已经有比较成熟的BMS；国内已有公司研发了带有“主动均衡、无线传输”核心功能的BMS产品，较为显著地解决了锂离子动力电池组不一致性的问题。

均衡的最终目的，从长远角度来看，应是保持电池的最大可用容量一致，电池的老化速度相同；从短期来看，则是需要保持电池的端电压OCV与剩余荷电状态SOC一致，只有这样才能使电池在充放电过程中始终保持可用容量的一致，保证电池组的可用容量以延长其寿命。

因此，动力电池的均衡管理仍是动力电池系统设计研究的重要内容之一。尤其是锂电池组动态主动均衡技术的研究突破将对未来提高电池充放电次数、延长其续航能力等性能指标的优化，以及推动锂电池组作为核心动力的技术发展、新能源电动汽车的推广应用都有着重大意义。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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课题的主要研究内容为锂离子电池组动态主动均衡技术的研究，课题及论文进行研究的内容主要包括以下几个方面：

（1） 查阅有关于锂离子电池（磷酸铁锂电池）的相关知识，了解其构成、充放电过程以及锂离子电池组在电动汽车中的工作原理和应用，同时了解电动汽车对于电池组的要求及动力、工作原理；