燃料电池在利用氢能进行供电的过程中,存在供电功率软特性问题,该特性会导致冷启动时间长、功率跟随的动态响应速度慢。加入燃料电池供电系统能量管理的目的在于有效解决这一问题。本文以燃料电池集成供电系统为研究对象,主要研究燃料电池集成供电系统的能量管理体系及基于燃料电池功率软特性补偿的系统能量管理策略问题。首先,确定了燃料电池集成供电系统的总体结构,分析了各组成单元特点;选取三重化双向DC/DC变换器作为多源供电系统的主电路拓扑,阐述了三重化双向DC/DC变换器原理,建立了变换器的数学模型,设计了其主电路参数,分析了变换器的控制方式,并进行了仿真验证。在此基础上,重点研究了燃料电池集成供电系统的能量管理体系,确定了燃料电池集成供电系统的容量配置;从分析燃料电池功率软特性机理出发,提出基于燃料电池功率软特性的能量管理策略,协调控制系统能量流动,并确定了燃料电池集成供电系统的工作模态及模态进入与切换判据。利用MATLAB/Simulink软件搭建燃料电池集成供电系统的仿真模型,在各种工作模态下对系统供电进行仿真实验,仿真结果在平稳母线电压和动态响应快速性方面均表现良好,验证了理论分析的正确性。开发了燃料电池集成供电系统实验平台,开展了系统联调实验,实验结果验证了改进能量管理策略下的燃料电池集成供电系统,能够有效补偿燃料电池功率软特性,增强系统功率输出性能,提高系统动态响应速度,并具有良好的供电性能。