随着全球经济的快速发展,环境污染日益严重,能源供需矛盾日益突出。能源与环境成为了21世纪的重要主题。燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池比能量高、工作温度低等良好性能受到人们的广泛关注。燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)具有低噪音、无污染、零排放和能量转换效率高等特点,受到了各国相关专家学者的重视。能量流控制是保证证燃料电池汽车高效、稳定工作的重要环节。本文以燃料电池电动汽车为研究对象,开展其动力系统的控制研究。主要研究内容如下:在比较分析作为车辆主能源的燃料电池发动机和各辅助能源的特性及优缺点的基础上,研究了燃料电池电动汽车动力系统的几种典型的拓扑结构,重点论证并采用了燃料电池和超级电容联合驱动的拓扑方案,同时确立燃料电池电动汽车各能源的性能指标,并分析了在几种典型工况下的燃料电池电动汽车能量流向问题。分析了燃料电池电动汽车能量流的特性,研究了基于DSP的能量流控制系统的整体方案,设计了能量流控制系统的能量管理控制单元,根据燃料电池电动汽车不同工况确立了动力系统的配电方案,并详细分析了它们的结构和特点,完成了燃料电池系统的启动、超级电容电荷量(Source of Charge,SOC)的计算、A/D模块程序介绍及人机界面的软件设计。结合燃料电池电动汽车实际情况,研究了基于多模型方法的能量流控制策略,通过神经网络建立了FCEV在各工况下的多模型集,并针对FCEV在匀速和变速下的子模型分别设计了滑模变结构控制和PID控制策略,并采用模糊加权方法进行各模型间的平滑切换调度,实现了基于多模型的能量流的优化与控制。