新能源发展迅速,带动了储能技术的发展。由于单一电化学储能无法同时兼顾功率密度、能量密度两方面需求,因此,多种电化学储能结合而形成的混合储能系统具有更全面的性能。在电化学混合储能系统中,根据不同的储能特性进行功率分配可以延长系统寿命,但是各储能介质的能量状态严重失衡会引起功率分配控制的失效,而能量均衡技术通过对储能系统内部能量流动进行动态调整,以保证各储能介质的剩余能量处于平衡状态,从而有效地进行功率分配。论文总结了国内外混合储能系统的研究现状,对比分析了各个混合储能系统的优缺点,详细分析了功率分配控制方法、能量均衡技术。论文基于分布式控制结构的混合储能系统,提出了完整的功率分配和能量均衡控制实现方案,搭建实验样机验证了该方案的有效性。论文采用超级电容-电池混合储能系统结构,主要研究工作如下:（1）针对高频功率流经电池会缩短其寿命的问题,论文提出了基于高通滤波器和低通滤波器的下垂控制方法,将超级电容对应的变换器输出阻抗校正为低通滤波器形式,同时将电池组对应的变换器输出阻抗校正为高通滤波器形式。从而实现超级电容处理高频功率而电池组处理低频功率的控制效果。（2）各储能单元剩余能量的不一致性会带来可利用容量下降、系统整体寿命下降、内阻增大等问题。针对上述问题,论文引入基于模型预测控制的均衡技术,提出在模型预测控制中加入超级电容的荷电状态（SOC）作为控制目标,由此构成基于能量传输效率-均衡时间-超级电容SOC的代价函数。在动态均衡过程中,将超级电容的SOC保持在一定范围,确保超级电容持续稳定工作,同时实现了电池组的剩余能量一致性。（3）搭建了由七节电池和超级电容构成的混合储能系统实验样机,验证了在负载切换情况下的功率分配控制、能量均衡实验效果。结果表明,基于分布式控制结构的混合储能系统,在负载扰动情况下满足快速、高效、可持续性的要求。