燃料电池混合动力电动汽车（Fuel cell hybrid electric vehicle,FCHEV）是未来交通运输行业中最有应用前景的清洁能源汽车之一。在国内外已有FCHEV研究中,大多数学者均是采用简化过多的零维模型、等效电路模型或黑箱模型,忽略了电源内部的传热传质现象;此外,单个动力源模型的研究没有耦合到系统层面来进行探究,无法揭示系统内部的能量流动规律,而各动力源的真实工作状态和传热传质过程极大影响了整车性能表现以及能量管理策略开发。针对上述问题,开发了包含一维燃料电池系统模型、一维电化学热耦合锂离子电池模型、DC/DC模型以及负载模型的瞬态混合动力系统仿真模型。其中一维锂电池模型是基于多孔电极理论的P2D（Pseudo two dimensional）模型开发的,采用了一种新的计算域划分方式和求解算法,能在考虑传热传质和电化学过程的同时保持较高的计算效率。燃料电池系统模型包含一维瞬态电堆模型和辅助部件模型,DC/DC模型包括两相交错式升压DC/DC模型,零维双向DC/DC模型。各主要子模型都进行了严格的实验验证,仿真结果与实验数据吻合良好。本文对特定工况下锂电池和燃料电池内部各物理参数的瞬态变化情况进行了研究。特定工况下燃料电池保持稳定工作,锂电池提供或吸收额外的功率。在不同时长的百公里加速时,加速时间越短,锂离子电池出现越高倍率的放电工况。在启停循环工况中,锂电池SOC（State of charge）越高越容易出现较高的峰值充电电压,并且峰值电压上升越快。在启停工况中限制锂电池最大充电倍率能有效避免过高的峰值充电电压出现,并且可以影响SOC变化趋势。在不同燃料电池工作温度下,膜加湿器和燃料电池堆温度升高存在时间差。燃料电池工作温度越高,在启动后时间差效应越明显,导致性能输出的波动越大。本文开发了基于规则的能量管理策略来探究实际道路工况下系统各物理参数的瞬态变化以及功率分配情况。首先开发了基于开关的能量管理策略,策略根据SOC分级限制了锂电池最大充电倍率,有效避免了在启停工况时锂电池出现较大的峰值充电电压和其上升过快的现象。该策略在国标道路工况下,系统性能良好。其次,对基于开关的能量管理策略进行了分城市拥堵、城市流通和高速公路驾驶情境的离线优化,优化后的策略在混合情境工况下节省能量186.54 k J,并且燃料电池开启后持续工作时间增加35.3%。最后,开发了基于功率跟随的能量管理策略,并与其余两种策略进行了分析比较。在不同工况下,功率跟随策略比其他两种策略在经济性和燃料电池稳定性方面都更优。