在“碳达峰,碳中和”的时代背景下,节能减排成为了新时代全社会生产生活的必然要求。为了减少交通运输领域的能源消耗和尾气排放,电动汽车凭借其无污染、噪声低、能源效率高等优点成为了国民绿色出行的新选择。锂离子电池作为电动汽车的动力电池,具有能量密度高、自放电率低、高电压、无记忆效应、循环寿命长等优良特性,为电动汽车提供了高效、清洁的动力来源。然而,锂离子电池的电化学性能、寿命和安全性对温度非常敏感。在低温条件下,电池内电化学反应被抑制,可用容量和输出功率大幅降低,使电动汽车的续航里程严重缩水。同时,低温析锂现象也会对电池安全带来较大隐患。在高温条件下,如果锂离子电池散热不及时,电池温度升高会加速电池寿命的衰减,增加维护成本。在电池发热严重时甚至会引发电池热失控,出现燃烧、爆炸等安全性问题。不同于其他领域,电动汽车内的锂离子动力电池需要在更复杂的工况下工作,其中包括大功率充放电以及高温、严寒等极端天气条件。随着电动汽车快充、闪充的普及,锂离子电池工作在大充放电倍率工况下将使得电池发热问题愈发严重。目前,工程上通常采用锂离子电池热管理系统（Battery Thermal Management System,BTMS）保证电池工作在合适的温度范围内。传统BTMS策略主要致力于从整体上降低电池模块的温度,但受限于其固定的冷却形式,冷却介质通过一定的冷却通道对固定排列的单体电池进行冷却,必然存在各单体电池散热不一致的问题,这加剧了部分单体电池的老化,带来的短板效应影响锂离子电池系统的整体性能,降低了系统的使用寿命,提高维修成本,甚至可能引发热失控等安全问题。因此,为了解决锂离子电池组内的热一致性问题,本文提出了一种基于双向反激变换器的锂离子电池组主动热均衡策略,该策略使用锂离子电池管理系统（Battery Management System,BMS）的主动均衡电路对锂离子电池的实际工作电流进行控制,可以实现大规模锂离子电池组内的温度均衡,提高电池系统的工作效率,增强其可靠性。本文首先介绍了 BMS的结构与功能,从锂离子电池主动均衡技术入手,通过对单体-单体、单体-串联电池组、电池组-单体、单体-电池组-单体这四种电池主动均衡方式及其相应的均衡电路拓扑进行对比分析,确定了双向反激变换器作为主动均衡电路拓扑。进一步地,介绍了双向反激变换器的不同工作状态,建立了双向反激变换器的数学模型,分析了基于双向反激变换器均衡电路的工作原理和稳态控制策略。接下来,从锂离子电池的内部结构与工作原理入手,介绍了锂离子电池的生热机理与传热机理,通过对比选择了 Bernardi生热率模型作为锂离子电池热源,并在COMSOL Multiphysics软件中搭建了 2170型锂离子电池热模型。然后,分别对12节、24节、48节锂离子电池组在1C、2C、4C放电倍率下进行了电池组温度场热分布仿真,揭露了传统热管理下电池组内部温差较大的局限性。最后,针对传统BTMS的局限性,提出了一种基于主动均衡电路的锂离子电池组热管理策略,该策略在传统锂离子电池热管理的基础上,以锂离子电池组内最大温差为启动条件,对锂离子电池组进行主动热均衡。进一步地,提出了一种基于双向反激变换器的锂离子电池组主动热均衡策略,该策略由BMS中央控制器计算得到各单体电池均衡电路的均衡电流参考值,对基于双向反激变换器的多模块主动均衡电路进行均衡电流闭环控制,从而改变串联电池组中各单体电池实际工作电流大小,实现组内热均衡。最后对COMSOL中搭建的锂离子电池组温度场热分布模型与MATLAB/Simulink中搭建的基于双向反激变换器的锂离子电池组主动热均衡控制系统进行了协同仿真。仿真验证说明,基于双向反激变换器的锂离子电池组主动热均衡控制策略可以在不同的电池组输出功率下,控制各均衡电路的均衡电流,从而改变各单体电池实际工作电流,减小电池组内温差,验证了所提主动热均衡策略的有效性和可行性。