氢能是一种高热值、低污染、可再生的二次能源,以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池具有效率高、无污染、低噪声、环境适应性强等优点。燃料电池/超级电容混合供电系统是一种具有发展前途的氢能利用系统,可以用作小型移动发电设备、备用电源、动力设备等。该系统是一个非线性、强耦合系统,动态特性复杂,影响因素多,研究其建模方法和控制方法具有实际意义。本文以燃料电池/超级电容混合供电系统为研究对象,主要进行了以下工作:（1）利用Matlab/simulink建立了燃料电池电堆电压模型,得到了燃料电池极化特性曲线,与实测数据的对比结果表明,模型的极化特性与实际系统基本吻合。改变电池进气压力、电池温度、膜湿度等仿真参数,得到了燃料电池输出电压与进气压力、电池温度、膜湿度成正相关的结论。（2）利用Matlab/simulink建立了燃料电池/超级电容混合发电系统模型,提出了系统能量管理策略和控制方法。能量管理单元根据系统状态将系统分为6种运行模式,给出各个模式下的燃料电池和超级电容的参考功率;控制单元根据参考功率控制燃料电池和超级电容的工作电流。仿真结果表明,在负荷功率发生突变时,混合供电系统能快速响应,满足负荷快速变化的要求。（3）利用“10kW氢利用系统”进行了启停实验和变载实验。实验结果显示,在启停过程和变载过程中,超级电容能快速响应,燃料电池逐渐提高输出功率,负载电压基本保存稳定。实验表明,本文提出的能量管理策略和控制方法能有效保障系统供电,具有一定的实用价值。