本发明提供一种汽车怠速起停系统及复合电源，该汽车怠速起停系统包括：储能单元，包括蓄电池和超级电容；启动电机，连接于汽车的引擎；电机驱动器，连接于启动电机；电力电子变换器装置，连接于蓄电池、超级电容和电机驱动器；汽车状态监测装置；电子控制单元，与电机驱动器、汽车状态监测装置、电力电子变换器装置、启动电机、电机驱动器、储能单元通信连接，用于根据汽车状态监测装置检测到的参数，判断汽车是否处于启动、正常运行、怠速停止或停止的状态，以控制引擎、电机驱动器的运转、电力电子变换器装置的操作、以及储能单元和启动电机之间的能量转移。本发明可以实现快速启动，提高燃油的经济性和延长蓄电池寿命。