随着社会的发展,由于人类对地球能源如石油、煤炭的无节制地开发和掠夺,使得能源危机、人类发展与生态环境的矛盾等一系列问题层出不穷。光伏储能技术在此背景下应运而生。因此,开发有效的电池管理系统,改善光伏储能系统的性能,解决光伏储能系统工作过程中由于锂电池的不一致性所带来的问题,对光伏储能技术的发展显得尤为重要。目前,国内外很多相关企业和高校都在电池管理系统技术领域取得了不小的成果,但是目前仍在参数采集、均衡电路拓扑和均衡策略等方面不够完善,尤其是在光伏储能领域,存在电池参数采集精度不高,能量浪费严重和成本过高等问题。基于这些问题,本文主要从均衡拓扑电路和均衡控制策略两方面入手,通过研究锂电池主动均衡技术来降低电池使用成本,提高电池组的能量利用率和延长电池组的寿命周期。本文首先研究了光伏储能现在面临的问题,阐述均衡技术对提高电池组使用寿命的意义。对锂动力电池组工作原理从工作特性和电路模型两方面进行分析,确定了适用于本文的电池模型,通过对比确定了系统的均衡判据并相应的算法设计;接着对现有的均衡器电路的优缺点进行对比分析,设计了基于反激式变换器的多通道主动均衡拓扑结构,并对反激式变压器进行了电路设计、参数确定和可行性仿真验证;然后根据本文的均衡拓扑电路设计了一种基于模型预测控制的主动均衡控制策略,并通过Matlab/Simulink电池管理系统仿真平台验证了算法的有效性;对电池管理系统的总体方案进行了设计,对系统的软硬件架构、功能、设计目标进行了详细说明,接着对系统的硬件电路进行了具体设计并给出了相应的原理图,硬件的主要模块包括:控制器模块电路设计、均衡模块电路设计、单体电压采集模块电路设计、温度采集模块电路设计、通信模块电路设计、系统电源模块电路设计;最后对系统的下位机和上位机进行了软件设计。本文最后根据本文的均衡拓扑电路和均衡策略设计一套电池管理系统实验样机,在该试验样机的基础上进行单体电压采集精度、温度采集精度和均衡策略等试验测试,通过与传统均衡算法相比,验证了本文所设计均衡策略的有效性。