近年来,国家与地区经济飞速发展,环境污染及能源问题日益严重。交通拥堵、汽车尾气排放、空气质量差等问题严重影响人们的生活。发展以城市轨道交通为核心绿色、清洁的公共交通,可以有效缓解诸多出行及环境问题。燃料电池混合动力有轨电车作为新型轨道交通车辆受到广泛关注,燃料电池混合动力系统作为其核心部分,具有重要的研究价值。需要在考虑寿命周期成本的基础上对电源系统进行配置及控制优化,以提升系统效率、降低车辆全寿命周期成本,这对推进燃料电池有轨电车商业化进程具有重大意义。本文主要研究了燃料电池混合动力系统配置及控制优化问题,主要工作内容如下:1.依据有轨电车运行工况及储能设备输出特性,对比分析了常用的4种拓扑结构;对车辆全线运行模式进行划分;在Matlab/Simulink环境下对电源系统进行了建模,搭建了混合动力系统控制仿真平台。2.对燃料电池混合动力系统建立了全寿命周期成本模型;选用国内实际有轨电车线路,对三种运行模式下电源系统进行了优化配置;对配置情况进行了对比分析及仿真验证。3.在车辆优化配置的基础上,设计了基于固定规则的功率跟随在线控制策略和以能耗成本最优为目标的动态规划离线控制策略,对比验证了动态规划离线控制策略输出的优越性。4.基于动态规划离线控制策略输出结果,设计了模糊逻辑在线控制策略;建立电源系统价值损耗标准,对比了功率跟随和模糊逻辑两种在线控制策略,验证在所设计模糊逻辑控制策略下车辆运行电源系统价值损耗更低。