受到能源危機和環境保護等因素影響，純電動汽車做為一種新興的交通工具，由于其能源利用率高、無排放、噪聲小以及能量來源多樣化等優點成為汽車工業一個重要的研究領域。傳統的電動汽車存在續航里程有限、蓄電池使用壽命太短以及蓄電池尺寸和質量的制約等缺點，而鋰離子電池具有高能量密度、高工作電壓、無記憶效應、循環壽命長、無污染、質量輕、自放電小等特點，可以很好地解決以上問題，所以基于鋰離子電池的電動汽車受到越來越多人們的關注，鋰離子電池已經成為純電動汽車的候選能源之一。目前，包括本田、豐田、通用等世界主要的汽車制造商都有在2010年推出鋰離子電動汽車的計劃，國內的比亞迪、吉利、奇瑞也都有類似的計劃。

純電動汽車的電壓要求一般在100V以上，為了達到這個工作電壓，必須把幾十個乃至上百個單體電池串并在一起，比如文獻[5]所報道的萬向電動汽車，使用了84只鋰離子電池單體串聯。電動自行車一般要求電壓在48V左右，所以用于電動自行車的鋰離子電池組一般由12～13個單體電池組成。

由于鋰離子電池的生產工藝限制，鋰離子電池單體之間存在容量、電壓、內阻等等的不一致，即使在同一批電池中也會存在差異。另外，即使是電池組在出廠的時候一致性比較好，在以后的使用過程中，這種不一致會隨著電池組的循環次數的增加而增加。

鋰離子電池組中，單體不一致會造成電池組無法發揮最大容量，而且會極大地縮短電池組的使用壽命。另外，由于鋰離子電池的特殊性，在使用中如果發生過充、過放及過流等，會對電池造成不可逆的損壞，甚至造成安全事故。所以，在鋰離子電池組用于電動汽車之前，首先要解決的問題之一就是對電池組的管理。

1、動力鋰離子電池管理系統研究現狀

早期的鋰離子電池管理系統一般只具有監測電池電壓、溫度、電流以及保護等簡單功能，隨著鋰電池越來越多地應用于大功率設備，如電動汽車，對電池管理系統的要求越來越高，鋰離子電池管理系統的功能也越來越強。一般認為，鋰離子電池組管理系統應具有以下幾個功能：電池組外部參數的檢測、電池狀況判斷和剩余電量的估計、電池組的充放電控制、電池電量均衡、提供與外部設備通信的功能。目前電池外部參數的檢測技術己趨于成熟，現在鋰離子電池管理系統研究的重點是電池剩余電量估計和電池組的均衡。

1.1電池外部參數的檢測

電池外部參數的檢測主要包括電池組中單體電池電壓、工作電流和電池溫度的檢測。通過這些參數可以判斷電池的工作狀態。

1.1.1電壓的檢測

在所有的電池參數中，鋰離子電池的電壓最能體現電池的狀況。鋰離子電池過充過放的依據即是鋰離子電池的端電壓，也可以通過測量端電壓初步估計鋰離子電池的SOC。所以對鋰離子電池的電壓進行實時檢測是非常重要的。鋰離子電池組的檢測方法主要有四種。傳統的測試方法是用繼電器和電容做隔離處理。

其測試原理是：首先通過電容對電池電壓進行取樣，再通過檢測電容的電壓就可以得到電池的電壓。第二種方法是浮動地技術測量電池端電壓，測量時窗口比較器自動判斷當前地電位是否合適，如果正好，啟動A/D進行測量，如果太高或太低，則通過控制器經D/A對地，對電位進行浮動控制。第三種方法是共模檢測法，共模測量是相對同一參考點，利用精密電阻等比例衰減測量各點電壓，然后依次相減得到各節電池電壓。第四種方法是差模檢測法，采用運算放大器消除電池兩端的共模電壓，完成對電池電壓的采樣。

第一種測量方法原理簡單，但是檢測精度低，且檢測時間長。浮動地技術測量由于地電位經常受現場干擾發生變化，不能對地電位進行精確控制，因此會影響整個系統的測量精度。共模測量法電路簡單，測量精度低，只適合于串聯電池數較少或者對測量精度要求不高的場合。差模測量法精度比其他三種方法都好，如圖1所示的差模檢測電路，適用于12節以下的串聯電池組。在電池組單體電池數量比較多的情況下，一般是以12節為一個電壓檢測模塊，再通過總線把所有模塊連接在一起。差模檢測電路中，由于電壓測量電路漏電流的影響，會造成電池組靠近負極的電池的電量消耗過多，導致電池組的不一致。