限于单体锂电池的电压和容量，电动汽车必须将成百个的单体电池串并联形成电池组，由于制造工艺的不一致和使用过程环境的不一致，单体间总是存在无法消除的不一致性。单体在成组后，电池组的能量密度、耐久性和安全性等关键性能都会因为单体间的不一致而下降。本文围绕车用锂离子动力电池组系统，研究了电池组区别于单体电池的关键基础问题——电池组的一致性问题。针对电池组寿命远小于单体寿命的问题，研究了电池组寿命的演化机理及影响因素；并针对电动汽车的恒流充电工况和动态运行工况，分别提出了电池组一致性辨识及相应的均衡算法和故障诊断方法。首先，在总结单体寿命衰减机理的基础上，从容量和电量的二维尺度上分析了单体寿命衰减的机理，提出了基于电量散点图分析法的单体寿命二维尺度衰减机理，进而揭示电池组容量演化规律，并通过电池组实验和仿真进行验证，指出电池组寿命衰减快于单体的主要原因是由于电池组的容量损失为剩余充电电量最小单体的容量损失与单体间的负极活性锂离子损失的差异之和。仿真研究结果表明电池组容量演化在未达到稳定前存在一个加速衰减的过程，而电池组一致性的主要影响因素是库仑效率和温度。其次，提出了面向恒流充电工况的充电电压相似性原理，并通过充电电压曲线变换实现单体的SOC(荷电状态，State of Charge)和容量辨识，从而完成电池组容量估计和一致性辨识。进一步基于电量散点图分析，提出了以电量为均衡目标，以控制单体充电电压为手段的方法作为电池组在线均衡算法。而根据充电电压相似性原理给出了基于剩余充电电量估计的均衡算法和一种改进的基于充电初期和结束前的电压对电池组内各单体的容量和SOC模糊判断的自适应模糊逻辑均衡算法，通过仿真实验验证了算法的可行性，同时避免过均衡问题。最后，提出了面向动态工况的电池组分频建模方法，以代表高频的电池平均模型研究电池组总体行为，以代表低频的差异模型研究电池组一致性问题。一方面，针对混合动力电动汽车，通过间歇性改变电池组SOC进入辨识区间的方法，并结合对电池组低频差异模型的OCV(开路电压，Open Circuit Voltage)差异识别实现电池组SOC一致性的辨识。另一方面，分析了动态道路工况下的实车电池组历史数据，发现电池组的功率输出下降，根据低频差异模型的总电阻差异辨识结果，结合信息熵方法实现内阻或接触电阻故障的现场故障模式辨识。