当前，由传统燃油汽车所造成的环境污染和能源短缺等问题变的日益严峻，人们把目光关注在纯电动汽车领域。纯电动汽车是以电能作为动力源，电机为驱动装置，行驶时不会产生尾气，符合节能减排的要求。但是遭到现有动力电池技术的制约，纯电动汽车推广普及仍有很多窒碍。目前动力电池的存在的短板问题是比功率低、使用寿命短和大电流充放电能力差。超级电容的优势是比功率高且可以承受大电流冲击，与动力电池结合可以相得益彰。本文将动力电池、超级电容和双向DC/DC变换器组成了复合储能系统，充分发挥动力电池和超级电容的各自优势，减小动力电池受到大电流的冲击，增加使用寿命。
　　本文分析了四种复合储能系统拓扑结构的优缺点，并对选定的超级电容主动控制结构进行了功率分析;给出了电动汽车动力电池的选型指标，选定了磷酸铁锂电池，并对电池模型进行综合比较，选用内阻模型对磷酸铁锂电池建模分析;详细介绍了超级电容内部结构，并对电容模型进行综合评比，利用经典等效模型对超级电容建模分析;在哈尔滨城市道路工况下，在能量和功率两方面对动力电池和超级电容进行了适应工况的参数匹配。
　　为了有效分配动力电池和超级电容的功率，发挥复合储能系统的性能优势，本文制定了基于规则的逻辑门限控制策略，并根据需求功率选定了门限参数;基于模糊控制理论，制定了模糊控制策略，并在Matlab/Simulink中搭建了控制策略的仿真模型;由于模糊控制依赖经验知识，受人为因素影响大的缺点，对模糊控制进行优化，引入TLBO(Teaching Learning Based Optimization)算法对隶属度函数坐标位置进行迭代寻优，制定了模糊优化控制策略;根据庞特里亚金(PMP)算法的极值原理，制定了基于PMP的最优控制策略。
　　在AVL_CRUISE中搭建了以复合储能系统提供能量和动力电池单独供电的两种整车模型，并在复合储能系统中分别嵌入所制定的四种能量控制策略，在哈尔滨城市道路工况下进行了仿真;仿真结果证明复合储能系统的有效性，并表明了所制订的四种控制策略能够降低动力电池的工作电流，且模糊优化控制策略和基于PMP的最优控制策略在节省动力电池能量方面效果更优。
　　本文根据实验室现有的条件搭建了纯电动客车动力系统实验测试平台，对动力电池单独供电和以复合储能作为动力源分别进行了爬坡、加速和制动回馈实验，实验结果更一步证明了复合储能系统的有效性。