(1)通過大量的鋰離子電池充放電實驗,在分析了現有鋰離子電池模型的基礎上,提出了一種改進的二階RC等效電路模型,這種模型便于汽車級的嵌入式處理器進行在線計算。驗證了模型可以較好的模擬鋰離子電池的外在特性,良好的模型計算精度為后續進行鋰離子電池狀態估算奠定了基礎。

(2)對電池荷電狀態的含義進行了詳細闡述,綜合比較了目前較為常見的鋰離子電池荷電狀態估算理論,針對鎳鈷錳三元鋰離子電池搭建了實驗平臺,并詳細闡述了主流的卡爾曼濾波SOC估算方法,提出了基于改進迭代中心差分卡爾曼濾波的SOC估算算法及將此算法與開路電壓法進行加權融合的新算法,通過實驗證明新的加權融合算法具有更高的估算精度。

(3)針對動力鋰電池的安全使用,研究了電池最大充放電的功率估算問題,并提出了基于改進雙極化等效電路模型的電池最大估算方法,以便在實際應用中對電池的充放電功率進行必要的控制,一方面可以最大限度的發揮電池的效能,另外也能起到對電池組的保護。

(4)針對動力鋰離子電池組的均衡問題,由于雙層開關電容均衡法有著均衡速度快、控制簡單的優點,但是常規的開關電容容易出現開關損耗和電磁干擾,針對這一問題,進行了實驗驗證,仿真和實驗結果均驗證了本文所提出的均衡控制方法的有效性,為動力鋰離子電池組管理系統的整體設計供應了有效的依據和保證。

(5)在研究了鋰離子動力鋰電池組狀態估算和均衡理論的基礎上，動力鋰電池組的故障診斷及保護策略,應用改進的層次分析法對電池管理系統采集的電池組狀態信息進行了綜合評價,評估電池組的系統可靠性風險,為故障診斷系統的保護策略供應了量化依據。