蓄电池组作为列车的后备电源,蓄电池组供电的可靠性对列车的安全运行起到至关重要的作用。传统的电池组监控系统多采用CAN总线和WIFI等通信技术,但在功耗与传输距离上都有其局限性。本文将NB-IoT技术引入到列车电池组在线监控系统,解决了系统功耗与通信距离的矛盾。本文对基于蜂窝的窄带物联网(NB-IoT)的列车电池组在线监控系统进行了设计与实现。首先,本论文对传统的电池管理系统和NB-IoT进行了分析,着重分析了NB-IoT的关键技术,对NB-IoT的发展机遇与挑战进行了总结;接着,通过对列车电池组在线监控系统功能的需求分析提出系统方案设计的总体架构,从电池组终端、阿里云服务器和手机APP三个方面进行设计,完成了电池组终端硬件选型以及电路原理图的设计,基于已完成的硬件设备进行服务器的搭建和调试,保证NB-IoT网络通信流畅,手机APP方面主要进行用户界面和数据通信设计,采用C和JAVA编程语言完成设备端的数据封装和APP端的数据解析,通过MQTT协议实现终端设备与手机APP之间的无线通信;最后,在搭建的硬件平台上对列车电池组在线监控系统进行了实验测试与分析,并且使用Simulink搭建了电池SOC模型来比较KF与EKF对电池SOC值的预测误差。本文设计的基于NB-IoT的列车电池组在线监控系统,通过设备终端与服务器的联合测试,实验结果显示系统各部分均正常运行,能够延长蓄电池的使用寿命、提高使用效率和维修效率、有效保障电池组安全可靠运行。