在交通领域,鉴于交通拥堵、环境污染和能源短缺等问题变得越来越严重,新能源车辆已然成为未来发展的趋势。混合动力列车是一种重要的新能源轨道车,其采用接触网和车载能源系统共同供电。同时,其具有无排放,利用回馈制动大大提高能源利用率,且列车接触网只需要架设在站台处,节约了建造成本且不影响环境美观的特点。动力电池作为混合动力列车车载能源系统中的关键部件,其结构复杂,并且是混合动力列车研究中出问题最多的部件。本文基于一种混合动力列车的应用背景,研究了其主要动力源部件(动力电池组)的管理系统。测试并分析了电池主要参数的相互关系,针对锂电池模型及其SOC在线估计算法进行了深入的研究；在理论研究的基础上,设计和实现了的动力电池试验平台,并用LabVIEW编写了和硬件配套的上位机软件。首先,列举了三种主流的动力电池,综合分析得出锂离子电池具有显著的优势,适合作为混合动力列车的动力电池部件。分析了锂离子电池的具体工作原理和主要性能指标。并选定一款40Ah磷酸铁锂电池实体进行实验测试,测试了电池的电压、容量和充放电倍率等关键参数以及三个关键参数的关系,为建立电池模型奠定基础。然后,结合被测电池的特性,分析影响锂电池建模的因素,并根据各因素的影响修改了SOC的计算公式。基于实体电池的特性参数,在分析现有的电池模型基础上建立二阶RC等效电路模型,用实验方法辨识了电池模型的参数,为估算电池SOC奠定了基础。利用辨识好的二阶RC等效电路模型,结合开路电压法和自适应卡尔曼滤波法对SOC进行估算,在MATLAB/simulink环境下搭建模型进行仿真实验,实验结果表明自适应卡尔曼滤波法能达到估算SOC的要求,且估算精度高于普通卡尔曼滤波法。在理论研究的基础上设计和实现了动力电池试验平台。利用大功率程控电源和可编程直流电子负载、数据采集器、信号变送模块和传感器,以及采用RS-485总线进行数据通信组成整个平台的硬件系统。并基于LabVIEW编写了和硬件配套的上位机软件。最后,结合软、硬件对磷酸铁锂电池进行试验验证,结果表明试验平台实现了监测、SOC估算、预警和通信等功能,为混合动力列车电池管理系统的研究提供了有力的保障。