本发明公开了一种基于模型和信号处理相结合的电池组多故障综合诊断方法，设计电池组交叉电压测量拓扑有助于区分出电池组电池短路、传感器、电池连接等多种故障，且不增加硬件成本；针对不易直接从测量信号中观察到的故障，基于模型的残差生成，并且考虑模型参数与SOC之间的关系，能够实现实时故障检测；进一步结合熵等信号处理方法分析，能够有效分离出具有相似特征的故障，且对电池不一致性具有较好的鲁棒性；分步式多故障检测和分离方案减小计算量，复杂度适中足以应用到实车电池管理系统中。