无刷直流电机由于其功率密度高，体积轻巧，结构简单等优势被广泛应用于电动汽车、工业控制以及航空航天等领域中。在无刷直流电机的许多应用场合中，常以电池作为主要的供电电源，但是电池存在功率密度低、充放电循环次数少等不足。对此有学者提出了应用超级电容/电池混合储能单元的方法。
　　由于电机的转矩性能是衡量驱动系统性能的关键指标，因此在设计混合储能单元的同时兼顾电机的转矩性能具有重要意义。本文提出一种新型的超级电容/电池混合储能单元结构，包含超级电容、电池及MOSFET功率管，无需额外的电感，并分析了该混合储能单元的三种输出方式。将提出的混合储能单元与无刷直流电机视为整体系统，分析了系统各个开关矢量的作用效果，然后设计了适用于无刷直流电机不同运行状态下的开关矢量组合。进一步提出了一种无刷直流电机的运行控制策略。该策略的主要作用涵盖三方面，在电机的制动过程中，该策略能够利用超级电容存储电机回馈的能量，从而提升能量利用率；在电机的加速过程中，该策略利用超级电容辅助电池为电机供电，从而避免电池因输出电流过大而影响其使用寿命；在电机恒速运行工况下，提出的混合储能单元可在无刷直流电机的换相时刻通过串联电池与超级电容实现高电压输出，从而有效地抑制无刷直流电机在电动运行状态下的换相转矩波动。
　　最后搭建实验平台并对提出的无刷直流电机运行控制策略进行实验验证。通过对电机加速、制动及恒速运行等工况下的实验现象进行分析，证实了理论分析的正确性以及设计系统的可行性。