在能源短缺和环境污染日益严峻的今天,新型能源汽车逐步被研发出来代替部分传统燃油汽车。插电式燃料电池电动汽车(Plug-in Fuel Cell Electric Vehicle,PFCEV)逐渐成为城市公交主要开发车种。根据城市公交负载量大和体积容量大以及城市道路工况特性,本文研究的燃料电池汽车动力源采用燃料电池系统(Fell Cell System,FCS)和动力蓄电池系统(Battery Power System,BPS)组合的双动力能源系统。其中燃料电池作为主动力源为整车提供动力需求的同时还能将多余的电量给蓄电池,而蓄电池具有能量密度高和动态响应快的特点,不仅可以回收制动能量还能在满足整车动力需求的同时实现“削峰填谷”的作用,从而降低对FCS的功率及瞬态特性等性能的要求,减少整车能耗。为了使车辆在城市工况下能耗更低,本文通过逻辑门限控制策略对起步加速阶段进行扭矩限制和优化功率分配,对巡航阶段利用模糊控制策略进行优化,研究主要内容如下:首先,理论分析燃料电池汽车双动力能源系统的特性和工作原理。采集上海某路公交车行驶工况数据作为分析对象,以该公交运行工况作为城市工况进行片段划分,分析每个片段起步加速阶段车辆的加速响应和双动力系统的功率输出,得到起步阶段扭矩响应较快,蓄电池的输出功率占比较大;分析整个工况巡航阶段燃料电池输出功率占比低。确定本文以降低能耗提高经济性为优化目标。在起步加速阶段,采取逻辑门限控制策略,以车速和SOC值作为控制变量,合理分配扭矩输出以及双动力能源系统功率分配。在巡航阶段,采取基于规则的模糊能量管理控制策略,优化功率分配输出。其次进行燃料电池汽车双动力能源系统建模,通过MATLAB/Simulink建立驾驶员模型、燃料电池、蓄电池、电机等在内的双动力系统结构模型,根据需求计算相应模块参数,基于逻辑控制法、查表法和插值法建模。为仿真测试提供环境,并进行了参数配置,保持与实际车辆参数一致,为实车模拟运行构造条件。最后通过轮毂和硬件在环进行仿真测试,选择中国典型城市公交循环工况和城市工况进行测试,获得了优化前后能量管理策略下的功率对比,以及不同策略下的氢气消耗量和动力蓄电池SOC值变化。在中国典型城市公交循环工况测试下本文控制策略相对于优化前控制策略百公里氢气消耗量降低了1.6kg,能量优化率达到了19%;城市工况测试百公里氢气消耗量降低了2.2kg,能量优化率达到了27.4%。实际反应了本文所研究的双动力能源系统优化的有效性,为燃料电池汽车的整车开发提供一定的参考价值。