1.3.1　车用复合电源系统方案

对于PHEV的运行模式而言，在纯电动工况下，复合电源系统实质上是一种混合动力系统，是“并联式电-电混合”的运行模式，如同“油-电混合”模式一样，两个能量源作用并不相同，一个提供主要动力，是主能量源，而另一个起辅助作用，是辅能量源。

因此，复合电源系统可以充分发挥动力电池高能量密度特性与超级电容高功率密度特性的优势，弥补两种储能元件的缺陷。但这种电源系统与混合动力汽车和纯电动汽车系统同样复杂，如何高效地对多能量源进行有效管理、协调各能量源的功率分配，充分发挥各自的优势成为插电式混合动力汽车研究的重点和难点。

复合电源系统的研究涉及电化学、电力电子技术、控制工程、工程优化、数值计算等内容。影响复合电源系统效率的因素有很多，采用仿真计算是解决问题的有效途径，利用适当简化的模型，在影响复合电源系统效率的诸多因素中找出主要矛盾，忽略次要因素，利用计算机数值计算和仿真技术对各种结构方案进行对比分析，根据分析结果提出针对PHEV的复合电源系统设计方案与能量管理策略。复合电源系统关键技术主要包括以下几点。

（1）复合电源系统部件建模

对锂离子动力电池、超级电容进行性能实验，获得其性能参数和工作特性，构建锂离子动力电池和超级电容的数学模型。此外，DC/DC变换器的建模也是建模的重要组成部分。

（2）复合电源系统结构参数优化与设计

根据工况循环需求，对复合电源系统进行结构参数设计，确定优化目标，对初选参数进行优化。总结复合电源系统的设计原则和设计方法，形成能够指导工程设计实践的结论。

（3）车载复合电源系统能量管理策略优化

对完成参数设计的复合电源系统制定能量管理策略，针对工况循环，结合系统元件特性，优化车载复合电源系统能量管理策略。通常优化目标是电源系统整体工作寿命和整车经济性。

（4）实时硬件在环仿真平台搭建

搭建基于CAN网络的分布式实时硬件在环仿真平台，根据复合电源系统的计算要求，设计仿真平台计算能力，测试基于CAN网络的仿真平台通信性能，搭建计算机与硬件仿真平台。完成软件编程、调试，硬件测试，完成系统性能验证。

（5）实验验证

在仿真平台上完成对复合电源系统的硬件在环实验，量化实物状态下结构参数和能量管理策略的优化效果，同时验证仿真平台系统的有效性和可靠性。