随着时代的发展,更加清洁高效的能源必将替代传统的化石能源。氢能源作为清洁能源的一种,是目前最有发展前景的能源,所以针对氢燃料电池的研究具有非常重要的实际意义。本文针对目前燃料电池发展的现状,选择燃料电池公交车发电系统进行研究与设计,并深入到燃料电池输出目标的算法优化控制问题上,主要内容介绍如下:根据燃料电池发电系统的工作原理和要求,重新设计了燃料电池公交车的发电系统的总体架构。包括使燃料电池工作起来的各种辅助系统构成以及各系统的协调通讯,并完成了对燃料电池工作信息进行上传的云通信模块的设计。完成了燃料电池的控制架构和主板的硬件设计,考虑到需要控制的模块和接受处理的信息过多,为了更便于对燃料电池发电系统进行信息的采集处理和算法控制,本文控制模块采用分布式架构进行控制。选择使用ARM芯片为主板的控制核心,搭配外围电路,重新设计了采样、通讯、控制输出/输入和GPRS通讯等的外设模块。为了对燃料电池发电系统输出功率和效率的双目标进行优化控制,引入了一种改进的带约束处理机制的自适应差分进化双目标优化算法。并在MATLAB上进行仿真模拟对比算法优化前后的输出功率和效率,从而从理论方面验证算法在燃料电池发电系统输出的双目标问题上的优化效用。最后通过硬件平台和软件平台的搭建,在武汉理工大学50KW燃料电池发电系统上,使用上位机监控系统的工作,通过实际实验平台验证算法在燃料电池系统上的实用性和有效性。