随着能源和环境问题日益严重,电动汽车成为了研究热点。目前,电动汽车电源的性能难以满足其产业化发展的需要。在车用电源的相关研究中,如何增加车辆续航里程和延长电源使用寿命是两个重要的课题。为解决上述问题,燃料电池和超级电容相结合的复合电源系统被提出。燃料电池具有高效率零排放的优点,应用前景广阔,但是仍然具有动态性能差和使用寿命短的缺陷。本文针对上述问题,研究了燃料电池、超级电容和DC-DC变换器组成的复合电源系统。本文的研究内容主要有两部分。第一部分包含第二章和第三章,这部分主要研究了复合电源系统中的DC-DC变换器。针对超级电容充放电电流大的特点,采用了交错并联DC-DC变换器。分析了单个半桥型DC-DC变换器和交错并联半桥型DC-DC变换器的工作原理。以两相交错并联DC-DC变换器为研究对象,建立了数学模型并研究了其均流方法和PWM交错控制信号产生方法。设计了一种基于DSP的数字控制方案,并进行了相关实验,验证了本文所采用方法的可行性。第二部分包含第四章和第五章,这部分主要研究了一种燃料电池、超级电容和DC-DC变换器组成的复合电源系统及其能量管理策略。分析了燃料电池和超级电容的电气外特性,在燃料电池和超级电容的后端分别采用了移相全桥DC-DC变换器和两相交错并联DC-DC变换器。提出了一种高低频功率解耦控制的能量管理策略,即通过在控制环路中设置高通和低通滤波器,将电机的功率需求拆分为快速分量和慢速分量两部分,分别由这两种电源提供。通过计算机仿真,验证了该复合电源系统结构及其能量管理策略的可行性。针对汽车运行的几种基本工况,采用了一种基于阻抗的稳定性判据分析系统的稳定性。基于变换器的数学模型,推导出了高低频功率解耦控制下DC-DC变换器的闭环阻抗。通过阻抗判据对系统稳定性进行了评估,结果与仿真一致,验证了本文采用的复合电源系统及其能量管理策略的可行性。