在目前能源危机、环境污染日益严重的情况下,大力发展节能和新能源汽车以减少对化石能源的依赖、降低大气污染已逐渐成为国际共识,也是我国的战略性新兴产业和“中国制造2025”确立的重点领域。据中国汽车工业协会统计,我国新能源汽车2017年全年产销量分别达到79.4万辆和77.7万辆,连续三年位居全球第一,目前累计推广总量已突破200万辆。显然,新能源汽车产业迎来了前所未有的重大发展机遇,与此同时带动了动力电池系统产业的迅猛发展。然而,当前的动力电池系统技术难以同时兼顾高比功率、高比能量和低温高启动功率的多重要求,开发动力电池和超级电容等组成的复合电源系统已成为一种有效的解决途径。设计复合电源系统技术的关键是复合电源的参数匹配和能量管理。最优容量设计、准确的能量状态估计和功率需求预测则是优化系统性能和建立高效能量管理策略的前提。本文通过研究对比了传统模糊控住和遗传算法优化之后的能量管理策略实施的有效性,以三个标准驱动循环为基础,验证结论的可行性。并建立了有效的能量管理策略以提高复合电源系统的效率,最后搭建了实验平台,对复合电源系统进行研究。研究内容如下:第一,复合电源参数匹配。复合电源参数匹配分为能量配置和功率配置,确定动力电池和超级电容的串并联数目。它们共同保证了复合电源能量与功率需求。以及储能元件比能量、比功率、比价格参数和整车的设计方案等共同构成系统参数匹配的约束条件。本文选择UDDS、SC03、NEDC三个工况来进行分析,通过把三个工况进行组合,本文选择用电容的容量成本和电池的寿命成本最小为优化目标,最终得到复合电源系统的合理配置方案。第二,复合电源建模。作为复合电源系统的部件,动力电池和超级电容的精确建模是复合电源系统研究的重要内容之一,精确的模型是复合电源系统控制与能量管理的基础。本文首先确定了复合电源的结构,动力电池模型本文选择PNGV模型,模型简单,参数容易辨识,精确度比较高。超级电容模型本文选择经典RC模型,为获得准确的状态值,对模型中的参数进行辨识,即能获取较为准确的模型参数值,用于后续的状态估计与能量管理策略的制定。DC/DC的灵敏度比较高,本文不考虑其瞬态响应,建立二维效率模型代替仿真模型,最终用已建立好的模型完成对复合电源的整体建模。第三,复合电源能量管理策略研究。为了达到降低动力电池组充电/放电倍率和浪涌电流,提高系统的大功率充电/放电能力的目的,能量管理策略要求在系统工作过程中动力电池组提供稳定和低频的需求功率,超级电容提供短时间的峰值功率、高频功率以及回收大部分的制动能量。模糊逻辑控制的最大优势是可以根据设置的工作区域实现各区域、各状态间的平滑过渡,同时可将一些无法通过规则确定的模糊概念表现出来。此外,本文还依据遗传算法理论对模糊控制进行了优化,得到优化前和优化后电池电流、电容电流、电池电压、电容电压及电池SOC的仿真曲线对比结果,确定了基于遗传算法的模糊优化控制策略。第四,复合电源系统硬件在环实验。根据实验室已有的实验设备,搭建复合电源台架实验,对电池电压、电容电压和电池SOC的仿真结果和实验结果进行对比分析,得到他们的误差曲线图。从而验证了超级电容能发挥最大优势辅助电池满足峰值电流的输出需求。验证了能量管理策略的有效性。