能源危机、环境污染引起了世界范围内的汽车动力系统革命。为保护自然环境、节约不可再生能源、改善能源使用结构,研发新能源动力汽车势在必行。在纯电动汽车、混合动力汽车研究高潮的推动下,全球汽车行业正迈向“节能、减排”的时代。鉴于目前车载动力储能装置的发展现状,纯电动汽车的实用化还有很长的路要走,今后混合动力将成为替代纯燃油动力的重要方式之一,无论哪种方案胜出,车载电源都不可或缺,无论是HEV还是EV都需要一个先进的、结构紧凑的、高能量密度的电能存储系统来提供高能量和大功率,而目前蓄电池和超级电容的特性都无法在经济性的条件下单独满足这种要求；考虑将高比功率的超级电容与大比能量的蓄电池复合使用,通过合理的组合结构和能量管理策略,来发挥两种不同储能装置的特性,弥补单一储能装置的技术瓶颈,降低成本,以提高汽车能源系统的性能,这是本文研究的出发点。本文首先分析了当前广泛使用的动力储能装置的性能特点,基于比能量、功率密度和大电流快速充放电特性,分析比较了其各自的性能优势和不足,并结合车载电源的特殊要求和经济性,选取锂电池和超级电容器作为储能部件；重点分析了锂电池的放电特性和容量特性以及超级电容的充放电特性、内阻特性。在此基础上,探讨了复合电源的三种典型结构和复合电源的特性,选取了超级电容串DC/DC与锂电池并联的车载电源结构；并对复合电源系统的四种工作模式做了深入研究,归纳为充电和放电两种工作状态。然后对复合电源的功率分配模型做了分析,确定了复合电源系统的功率分配因子和物理约束条件；以功率分配因子为控制对象,制定了基于模糊逻辑的复合电源能量管理策略,由于放电和充电状态控制的侧重点不同,设计了放电和充电两种状态的模糊逻辑控制器。完成了复合电源模糊逻辑控制器和复合电源系统在ADVISOR中的建模与仿真,并对模糊逻辑控制策略的结果进行了分析。在上述研究的基础上,结合整体优化的思想,以功率分配因子的隶属度函数参数为优化对象,建立了以整车燃料消耗率和再生制动能量回收率为优化指标函数的复合电源能量管理数学模型。然后以复合电源系统能量管理的整体优化目标函数作为评价指标,以功率分配因子的模糊子集划分约束、储能装置的SOC状态、功率和能量限定为约束条件,利用遗传算法工具箱(GATBS)结合ADVISOR对复合电源的功率分配因子的优化模型进行了求解,完成了功率分配因子的隶属度函数参数的优化。仿真研究表明,与未优化的模糊能量管理策略相比,经过优化的模糊能量管理策略能够更有效地降低大电流对锂电池组的冲击,提高了制动能量回收率和电源效率,同时降低了混合动力汽车的燃油消耗,延长了锂电池组的寿命。