传统飞渡电容式均衡技术具有较高的均衡效率,但是无法实现任意两个电池单体间的均衡,因此当电池数量增多时,存在均衡时间长和结构复杂导致能量损耗较大的问题。本文提出了一种采用开关矩阵和双向DC-DC型联动的均衡电路拓扑结构,通过简化均衡结构,减少电路中开关和电容的数量,结合双向DC-DC变换器可以双向利用的优点,根据电池组平均电压和各单体电压之差,实现了对电池组中任意两个单体电池进行均衡的目的。通过搭建实验测试平台验证,结果表明,电池组数目较多时,在均衡时间的缩短和电路损耗的减少方面会有更加明显的效果。首先,分析电池组不一致性的产生原因和改善措施;对常见的均衡技术以及研究现状进行了原理分析。其次,对传统的飞渡电容均衡技术的拓扑结构和原理进行了分析,针对传统均衡电路因电池组数目过大而无法实现跨电池均衡的问题,提出了高性能飞渡电容均衡技术的拓扑结构和原理,通过开关阵列、双极性开关和双向DC-DC变换器可以实现对电池组中任意两个失衡电池间实现均衡过程。并对传统飞渡电容均衡技术和高性能飞渡电容均衡技术进行效率对比分析和能量损耗对比分析。再次,对高性能飞渡电容均衡系统的电路进行设计,首先是选取电池电压以作为均衡变量,然后阐述了均衡电路的工作原理,通过对电路工作状态的深入分析,给出了电路中各参数的设计方法以及计算原则;接着对均衡控制系统的硬件设计和均衡系统的软件设计进行了详细介绍,硬件模块主要包括电源电路、电压采集电路和开关管的驱动电路;软件包括均衡系统的控制流程和均衡控制算法。最后,对高性能飞渡电容均衡系统进行试验验证,为了验证该结构的高效性,分别对电池组静置状态、充电状态和放电状态三种情况下设计均衡实验,实验结果证明本文提出的均衡电路在电池组工作过程中有良好的效果;通过设计与传统的飞渡电容均衡技术和双层飞渡电容均衡技术的对比均衡实验验证了本文提出的高性能飞渡电容均衡技术在实际情况中电池数量较多时,本文提出的均衡技术在均衡时间的缩短和电路损耗的减少方面会有更加明显的效果。