传统燃油汽车大量的生产与使用导致了化石能源的日益减少,对生态环境的污染也越来越严重。燃料电池汽车以其高效率、零排放的优势成为新能源汽车发展的重要方向之一。由锂电池作为辅助动力源的车载甲醇水蒸气重整在线制氢燃料电池混合动力系统,有助于弥补常用储氢式燃料电池的高压储氢密度低、瞬态功率响应慢、输出峰值功率有限且无法回收再生制动能量等不足。本文研究了甲醇重整制氢燃料电池/锂电池混合动力系统的建模与控制。利用锂电池能量密度高、循环寿命长、放电电流大的特性,结合甲醇重整制氢氢碳比高、成本低、安全性好的优势,解决高压储氢式燃料电池贮氢效率低、需求响应速度慢和能量单一流动等问题。为了使燃料电池尽可能地工作在高效稳定的工作区域,利用自适应反演滑模控制快速响应、抗干扰能力强的优点,设计基于状态机能量管理策略的自适应反演滑模电流与电压控制器,实现燃料电池电源的功率分配。本文首先依据甲醇重整制氢的反应机理,考虑水醇比、燃料流速和重整温度对甲醇重整反应过程的影响,在半经验模型的基础上利用氢选择透过性膜扩散方程和等效电路法建立甲醇重整制氢燃料电池模型;基于DC//DC变换器的工作原理以及锂电池的充放电特性,采用MATLAB/Simulink已有的库函数建立甲醇重整制氢燃料电池/锂电池混合动力系统模型。根据车辆动力学理论建立汽车纵向动力学模型并进行燃料电池混合动力系统的参数匹配。然后,在MATLAB/Simulink中建立甲醇重整制氢燃料电池/锂电池混合动力系统驱动模型,并进行了控制仿真与实验验证。利用自适应反演滑模控制理论,基于李雅普诺夫稳定性规则选择滑模面,设计干扰观测器并求解自适应控制律.,设计了基于状态机能量管理策略的电流控制器,实现了混合动力系统在不同汽车运行工况下驱动与制动的可持续性。仿真与实验结果表明,该控制器对燃料电池电流的追踪响应速度快,追踪精度高,抗干扰能力强,且混合动力系统在不同工况下燃料电池功率输出稳定、切换平滑,提高了燃料电池的耐久性。