能源危机和环境污染是当前人类发展必须要面对的两大问题。这两大问题迫使传统汽车的能源系统向着更加清洁高效的方向发展,质子交换膜燃料电池(PEMFC:Proton Exchange Membrane Fuel Cell)混合动力系统是一种新型的且具有较好应用前景的车用能源系统。本文以PEMFC+锂电池的电电混合电动车作为研究对象,首先,系统分析了PEMFC的系统组成和工作原理,在对PEMFC建模的基础上,对其性能的影响因素进行仿真分析,并对整车进行了参数优化和匹配;在此基础上,使用基于规则(Rule-Based)和等效燃油消耗最小(ECMS:Equivalent Consumption Minimization Strategy)两种控制策略,实现对电电混合动力系统功率分配的优化控制,从而达到保护PEMFC和锂电池,提高整车效率的目的;最后,分析了电电混合动力系统的几种拓扑结构及能量流动情况,并对分析结果进行实验验证。首先,本文以PEMFC作为研究对象,系统分析了其电堆结构和附属设备,根据其工作原理,搭建仿真模型,并着重研究了空气进气量和电堆输出电流对PEMFC性能的影响。其次,本文设计了PEMFC+锂电池的混合动力拓扑结构,并对整车进行参数匹配和搭建,进一步搭建了锂电池、DC/DC变换器的数学及仿真模型,并对其性能和效率特性进行分析。再次,本文设计了基于Rule-Based和ECMS两种控制策略的整车功率分配优化算法,使用UDDS工况,对上述两种算法进行了仿真验证及对比分析。最后,本文分析了几种典型的电电混合动力系统的拓扑结构以及能量流动情况,设计了前馈+反馈的双闭环控制策略,以提高DC/DC变换器对电流/电压的响应速度和跟踪精度,并搭建实验台架进行实验验证。