随着政府对油耗标准的日益提高,在诸多节能减排技术中,怠速启停技术相对实现成本低,成效明显,可快速投入使用。怠速启停系统能够减少车辆处于怠速状态时的时间,达到节省燃油和降低排放的目的。目前启停系统中铅酸电池存在启动能力不足、寿命短、启动压降大等问题,因此本文设计了针对怠速启停系统的复合电源,本文的主要工作及成果有:分析了怠速启停系统车用储能电池的性能特点,比较了各自的性能优势和不足,选取铅酸电池和锂离子超级电容组成复合电源,能够充分发挥铅酸电池高能量密度与锂离子超级电容高功率密度的优点。随后对复合电源中铅酸电池、锂离子超级电容和DC/DC变换器工作特性进行了分析研究,建立了相应的仿真模型。根据怠速启停系统的应用环境,采用逻辑门限值控制和模糊控制设计了复合电源能量管理控制策略。通过对ADVISOR仿真软件进行二次开发,建立了能量回收发电机模型以实现能量回收功能;建立了控制策略模型以实现功率分配;修改了发动机控制模型以实现怠速启停,完成了带有能量回收的怠速启停系统复合电源整车建模,并对复合电源系统供电与单一铅酸电池供电的整车进行仿真对比。结果表明:复合电源相比于单一铅酸电池,在车辆启动过程中提供了更大的启动电流,增强了发动机的启动性能;在车辆减速滑行过程中回收了更多的能量,提高了车辆的能量回收效率。通过搭建的试验台架对比了复合电源与普通铅酸电池的启动性能,并模拟了车辆处于减速滑行状态时的动能,分析了储能电池的能量回收效果。结果表明:复合电源相较于普通铅酸电池减少了启动时间、提高了启动功率,改善了启动性能。通过锂离子超级电容回收惯性飞轮模拟的车辆减速滑行动能,经计算可以满足一次发动机启动所消耗的能量,可在不改变驾驶员操作习惯和车辆原有性能的前提下,提高整车能量利用率。