能源危机和环境污染制约着传统汽车的发展,电动汽车作为解决这一问题的有效途径,近年来得到了迅速发展。储能系统是电动汽车的关键技术之一,也是电动汽车发展的最大瓶颈。锂电池是电动汽车中应用最广泛的储能元件,但受限于当前的技术水平,锂电池作为单能量源的电动汽车性能难以满足车辆的续驶里程及动力性能要求。太阳能在使用中安全、清洁.、无污染且成本较低,超级电容具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点,如果利用太阳能补充锂电池的电量、利用超级电容分担锂电池的峰值功率,那么由太阳能电池、锂电池和超级电容组成的复合能量系统是提高电动汽车续驶里程、提高动力性能和延长锂电池使用寿命的有效途径。针对电动汽车储能系统存在的问题,论文对具有自动追光功能的太阳能电动汽车能量管理系统的关键总成匹配、建模、能量管理策略、性能及优化开展研究,主要研究内容及结论如下:（1）提出了一种以太阳能电池/锂电池/超级电容为能量源的太阳能电动汽车构型,确定了具有自动追光功能的太阳能电动汽车复合能量系统的拓扑结构,按照整车参数和性能指标对太阳能电池系统、电机、锂电池和超级电容等关键总成进行了参数匹配。（2）提出了一种适用于太阳能电动汽车的自动追光系统,包括机械机构及其控制方案,基于多传感器融合对车顶的太阳能电池板进行二维度位置控制,调整太阳能电池板在垂直面内和水平面内的角度。该系统可根据多种传感器采集的信息,自动关闭、打开、调整太阳能电池板,解决了太阳能转换效率和整车风阻之间的矛盾,并可保护太阳能电池板。（3）基于MATLAB/Simulink搭建了具有自动追光功能的太阳能电动汽车仿真平台。根据汽车行驶动力学方程,建立了整车动力学仿真模型;搭建了太阳能电池仿真模型,可以模拟太阳能电池的输出;根据车辆所在地的经纬度和当前时刻的太阳高度角、方位角和偏航角,利用简化后的太阳能自动追光系统机械机构二维图,分析计算了太阳能自动追光系统在进行太阳能电池板二维度位置控制时高度角调节电机轴和方位角调节电机轴需要转动的角度;在锂电池二阶RC模型的基础上,搭建了锂电池的数学模型和效率模型;以超级电容的等效电路模型为基础,搭建了超级电容荷电状态（State of Charge,SOC）计算模型和效率模型;基于DC/DC变换器的效率特性,搭建了DC/DC变换器模型。（4）对具有自动追光功能的太阳能电动汽车的能量系统制定了能量管理策略。基于扰动观察法搭建了太阳能电池输出最大功率点跟踪模型,使太阳能电池在不同的外界环境条件下始终输出最大功率,验证了扰动观察法的有效性;基于锂电池二阶RC模型,建立系统状态空间方程,使用遗忘因子递推最小二乘法和无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter,UKF）算法联合估算了锂电池的SOC,验证了遗忘因子递推最小二乘法和UKF算法的精度。针对具有自动追光功能的太阳能电动汽车复合能量系统,根据系统的不同工作模式,制定了基于逻辑门限值的能量管理策略,结合某地区全年的月平均太阳辐射强度数据,在全球轻型车辆测试循环（Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle,WLTC）工况、新欧洲行驶（New European Driving Cycle,NEDC）工况、城市道路循环（Urban Dynamometer Driving Schedule,UDDS）工况下进行仿真,验证了具有自动追光功能的太阳能电动汽车可有效增加续驶里程,超级电容实现了对锂电池输出功率的“削峰填谷”,减小了锂电池的峰值电流,可有效延长锂电池使用寿命。