电动汽车具有零排放、低能耗、低噪音和维护简单的优点,在当前环境污染日益严重和化石能源逐渐枯竭的大环境下,十分有必要使用电动汽车来取代燃油汽车。然而,在电动汽车的大规模商业化应用的道路上仍然存在着许多障碍需要克服,例如续航里程较短、储能系统成本较高、充电时间较长以及电池循环寿命较短。为了从根本上解决上述问题,需要从电动汽车的储能装置上寻找突破口,将混合储能系统应用到电动汽车当中。因此,本文将电动汽车中混合储能系统的能量管理作为研究内容,把能量管理策略优化与超级电容尺寸优化看作一个整体来考虑,以实现混合储能系统的整体优化。首先,建立了电动汽车以及混合储能系统的模型。其中,建立锂电池/超级电容模型和DC/DC变换器效率模型,用以确定电池、超级电容和DC/DC变换器中的能量损耗。电动汽车动力学模型,用以根据行驶工况的速度数据计算需求功率。最后建立了锂电池的动态衰退模型,用以分析能量管理策略对电池寿命的影响。其次,本文采用双线性插值法来平滑基于马尔可夫决策过程的能量管理策略。这样,可以减轻锂电池的功率波动,同时不会大幅度增加计算成本。考虑到电池和超级电容不同的工作特性,本文中的混合储能系统采用两种类型的DC/DC变换器,以充分利用超级电容容量的同时尽可能降低DC/DC变换器的硬件成本。选择混合储能系统中的能量损耗和能量储备作为优化目标,建立了回报函数。利用累积回报,详细分析了超级电容尺寸对能量管理结果的影响,并进一步获得了最佳超级电容尺寸。最后,仿真结果表明,采用双线性插值的能量管理策略不仅可以将能量损失降低5~10%,而且可以延长电池的循环寿命。此外,本文搭建了混合储能系统实验平台,采用主从控制策略进行混合储能系统的底层控制。实验结果验证了所提出的能量管理方法的有效性。