电池管理系统的研发是提高动力电池水平的重要依据，为了达到一定的电压、功率和能量等级，需要克服电动汽车串联电池组中的各单体电池在制造、初始容量、电压、内阻以及温度等方面的差异性，以提升整组电池的循环寿命。为减小差异性对锂离子电池组的影响，在电池组的充放电过程中要使用均衡电路。系统采用一片式高压信号采集和智能通讯计算，具有更高的可靠性和更低的成本。高压采集部分为模拟信号，智能通讯和片间的相互级联控制要求由数字信号来实现，这其中的关键技术就是在采样和控制信号之间连接一个高精度模数转换器。本文对均衡系统的整体功能进行分析，重点完成内部模数转换器的设计。Sigma-Delta ADC是一种高精度、高线性度的A/D变换器，易于集成在芯片系统中。它通过过采样技术，即多次采样转换取平均值实现A/D转换，能够有效抑制环境噪声。并且，被测量的电池上需并联均衡控制的放电支路，存在高压MOS开关控制而引入高频噪声，它存在于测量的整个过程中，这通过Sigma-Delta ADC的数字抽取低通滤波也将有效的滤除掉。故在电池均衡系统中选择Sigma-DeltaADC为佳。本文设计的Sigma-Delta ADC由单环两阶反馈调制器和梳状滤波器直接连接两级半带滤波器的数字抽取滤波器组成，结构简单易于稳定，可达到12位精度。在此基础上，针对大动态范围和高精度Sigma-Delta ADC的需求设计了零点优化和自适应调制器结构，并给出行为级仿真结果。通过分立元件板级系统测试、系统内部关键模块Simulink行为级模型建立以及集成系统电路设计三者相结合，实现自顶向下电路设计。对关键模块电路设计部分进行了前仿真和提取版图寄生参数后仿真，Sigma-Delta ADC可达到12位精度要求，对集成系统功能进行了仿真验证，可实现实时电压转换和A/D量化。