在国家对能源和环保问题高度重视的环境下,对新的清洁可持续能源的应用研究成为时代热点。在电动汽车领域,氢燃料的应用受到人们的广泛关注,氢燃料电池电动汽车的发展受到国家的大力支持,电能变换与检测系统是其中必不可少的环节。本文以满足氢燃料的实际应用为出发点,开展汽车用氢燃料电池电能变化与检测方面的研究。首先,本文对氢燃料电池的现状进行了探究,分析了氢燃料电池在应用中存在的问题。通过对不同电路结构进行对比分析,选择动力系统电路结构为多模块并联的Boost三电平拓扑结构。选择DSP芯片TMS320F28335为核心处理器,产生PWM波形对Boost三电平电路进行驱动,并对整个动力系统电路进行了设计。设计了相应的电压和电流保护电路,保证整个动力系统安全可靠的工作。其次,本文开展了汽车用氢燃料电池检测系统设计研究。以PIC16F1786单片机为核心,进行氢燃料电池工作的温度、单片电池电压和储氢量的检测。氢燃料电池的工作温度和单片电池电压检测是氢燃料电池安全可靠工作的保证,氢量大小决定着汽车的续航能力。氢燃料电池检测系统设计包括高速ADC电路、PWM驱动电路、均流电路、温度检测电路、单片电压检测电路、氢气量检测电路、显示通信电路等硬件设计及调试,完成了相关的单片机软件设计及调试。最后,本文对Boost三电平DC-DC变换电路进行仿真实验研究,搭建了DC-DC模块并联均流模型,对氢燃料电动汽车供电系统的可靠性进行了验证研究。制作两路400W样机模块进行实验验证,单个模块输出额定电压为400V,输出额定电流为1A,经过模块并联均流运行后,单一模块均能正常工作在额定状态,满足设定的均流精度。