为提升电池系统的安全性及稳定性,采用电池管理系统对电池进行实时的数据收集与状况评估,为系统的管理与控制提供决策性参考及预测性维护等信息,其中,内短路故障诊断及容量估计是电池管理系统重要组成部分。论文分别提出内短路故障诊断方法及容量估计方法。对于内短路故障诊断,结合多分辨率小波降噪及动态时间规整算法,基于并联电阻模拟内短路实验获得不同程度内短路的充电时间-充电电压数据,提出了基于多分辨率小波降噪-曲线相似程度的内短路故障诊断方法。对于容量估计,采用改进多尺度熵和数值变换方法,基于GB/T31484-2015标准制定容量测试实验,获取充放电循环次数-容量保持率数据及充电时间-充电电压数据,提出基于改进多尺度熵-数值变换的容量估计方法。论文主体内容如下:（1）首先,以锂离子电池的发展与应用为背景,介绍了国内外锂离子电池内短路故障诊断及容量估计的研究现状,并展示了锂离子电池的基本特性。（2）其次,制定并联电阻模拟内短路实验方案并进行实验,获得钴酸锂电池不同程度内短路的充电时间-充电电压数据;基于GB/T 31484-2015标准制定容量测试实验方案并进行实验,获得18650电池充放电循环次数-容量保持率数据及充电时间-充电电压数据。（3）随后采用多分辨率小波降噪方法对并联电阻模拟内短路实验数据进行降噪,将降噪参数的确定转化为附简单约束的混合整数优化问题,优化问题的目标函数通过交叉验证法获得,优化问题通过遗传算法进行求解,确定降噪参数并对实验数据进行降噪。分别使用能量信号及动态时间规整算法提取内短路故障特征,结果显示动态时间规整算法提取的曲线相似程度故障特征具有更好的鲁棒性及预测效果,验证了基于多分辨率小波降噪-曲线相似程度内短路故障诊断方法的有效性。（4）最后,对锂离子电池进行容量估计,提出基于改进多尺度熵-数值变换的预测方法,利用充电时间-充电电压数据,使用改进多尺度熵及能量信号获得实际充放电循环次数-容量保持率曲线的近似曲线,采用缩放数值变换方法使近似结果与实际数据更紧密拟合,获得预测结果。基于最小平方误差原则确定最优改进多尺度熵参数及缩放数值变换参数。分别使用全区间电压数据及部分区间电压数据进行预测,通过对比实际容量保持率与预测容量保持率,验证基于改进多尺度熵-数值变换容量估计方法的有效性。