可再生能源由于取之不尽、低碳排放等优点,已经成为各国解决能源紧缺和环境污染等相关问题的重要研究对象。其中,太阳能和氢能的应用较为广泛,但光伏和燃料电池独立供电都存在各自的缺点:光伏电池输出不稳定,易受环境因素影响;燃料电池输出特性较软,响应速度慢。因此,本文针对以上问题建立基于光伏-燃料电池的混合供电系统,弥补各自独立供电的不足,同时加入蓄电池作为储能装置,并对系统的控制方法和能量管理策略进行了研究。首先,研究了混合供电系统的拓扑结构,并对系统进行了选型和建模。分析了光伏电池、燃料电池及蓄电池的工作原理和数学模型,选用单向Boost变换器和双向桥式变换器作为子系统的DC/DC变换器,建立了对应的小信号模型。其次,基于混合供电系统的拓扑结构,设计了三个子系统的DC/DC控制器。结合各个子系统的特点,选取合适的系统架构,对所需DC/DC变换器的控制器进行了设计,达到平抑直流母线电压波动的目的。同时,为了优化光伏输出的控制效果,提出一种基于滑模变结构的最大功率点跟踪（MPPT）算法,设计并验证了滑模面的稳定性和可达性。然后,根据系统的功率流动模型,提出了一种改进的有限状态机能量管理策略。本文基于主从结构选定光伏电池作为主电源,质子交换膜燃料电池和蓄电池作为辅助电源,分析了系统的能量管理目标,结合蓄电池荷电状态（SOC）和负载需求功率,对光伏系统和燃料电池系统的功率分配规则进行设计,从而实现混合供电系统的能量优化及管理。最后,在Matlab/Simulink中建立仿真模型,分别对各个子系统的控制方法进行了仿真验证与结果分析,仿真结果表明,所设计的控制器具有较好的动态和稳态性能,基于滑模变结构的MPPT算法在光伏输出的控制效果方面优于传统的MPPT算法。接着,将蓄电池SOC设置成高、中、低三种初始模式,对改进的有限状态机能量管理策略进行了仿真分析,与功率跟随策略下的SOC变化趋势及氢耗量进行对比,结果表明,本文设计的能量管理策略有明显的优化效果,同时保证了系统的稳定性和经济性。