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性能良好的单体电池组成电池组后有效容量会缩水，使用寿命会严重地缩短，这主要是由于单体电池的不一致性和使用过程中环境变量的随机性引起。本文分析了单体电池的不一致性与使用过程中随机性的规律，并采用概率论的方法给出数学描述，得出可描述单体电池特征值的概率模型，并在此基础上建立起可描述电池组特征值的概率模型。 本文在单体电池与电池组概率模型的基础上，编写基于蒙特卡罗模拟的电池仿真系统软件，由单体电池的初始性能与电池组中电池的个数，可预测电池组性能的分布情况，可为电池生产与组装提供参考。仿真结果表明改善单体电池一致性和合理的规划电池组中电池的个数可以改善电池组的性能，但对电池组性能的提升有限，电池组有效容量的缩水与寿命的缩短是必然结果。电池组的有效容量缩水与寿命缩短可通过外部的电池管理系统来解决，但是目前主流的均衡管理系统无法彻底地解决这两个问题。智能控制系统相关理论的提出为解决电池组问题提供了高效的途径，本文详细地分析了其工作原理，并从实验测试和系统仿真两种方式对其进行了验证，结果证明了智能控制系统能有效地解决电池组有效容量缩水与使用寿命衰减。