混合动力客车具有较好的动力性和经济性,有良好的市场应用前景。但是动力电池作为目前混合动力车辆的主要储能装置,存在比功率较低,且无法承受大倍率充放电的缺陷。针对上述问题,本文开展了研究工作:首先针对复合储能装置的动力电池、超级电容、DC/DC变换器等组成部件的充放电、容量、内阻等特性,分析了各部件特性对储能装置的影响。其次围绕优化设计理论和NSGA-II优化算法,给出了优化设计的设计流程,浅析了NSGA-II优化算法的寻优过程,为后续的优化设计的奠定了理论基础。从复合储能部件特性分析出发,以车速为主要控制依据,以减少电池承受的充放电电流为目的,结合当前车速、功率需求、电池电容当前状态、发动机和发电机的性能等参数,提出了一套逻辑门控制策略,确定了车辆在使用纯电驱动、混合驱动、发动机单独驱动三种不同的工作模式时的能量分配方法。分析复合储能装置各部件的功能特点,设计了储能部件的连接模式。以某插电式12米一级踏步城市客车为研究对象,进行复合储能装置的参数匹配运算。在此基础上,利用Isight软件结合NSGA-II遗传算法进行参数优化计算,得出了最优解集。根据储能装置的工作特点和实际设计需求,选定了一种优化方案。基于Matlab/Simulink软件,综合超级电容模块、电池模块、驾驶员模块、行驶工况模块等的原理框图,建立了整车仿真模型,使用中国典型城市道路工况对优前述优化方案进行验证。在匹配运算和优化设计的基础上,试制出了一套复合储能装置样机,通过迪卡龙电池综合性能测试系统对储能样机进行试验验证。通过本文所做研究:基于功率需求理论,提出了一套完整的复合储能装置的控制策略,通过调整动力电池和超级电容在复合储能系统中的容量比例系数,有效降低了动力电池在工作过程中SOC的变化幅度,减少了电池承受大倍率充放电造成的损害,延长了电池的使用寿命。