随着城市化与汽车工业进程的加快，环境污染和能源匮乏日益突出，新能源 汽车成为未来的发展方向，作为新能源汽车之一燃料电池汽车更因其显著的特点吸 引着人们的目光。其中燃料电池城市公交客车更因为其定线、定时，易于管理、公 益宣传效应好的特点，有可能成为新能源汽车战略推广及产业化的突破口。 本课题基于燃料电池轿车动力系统技术和关键零部件，以燃料电池城市客车 为研究对象，以上海市经委课题“燃料电池公交客车核心技术研究”为依托，着力 于燃料电池客车动力系统的开发，研制样车一辆。以此论证燃料电池轿车动力系统 技术向城市客车推广应用的可行性。 首先，在分析燃料电池汽车多种动力能源混合形式的基础上，基于双燃料电池 轿车动力系统整体方案，完成城市客车动力系统的选型、匹配，确定了动力系统的 控制方法，完成了控制系统的模块化设计。在动力系统的控制策略方案设计中，提 出了双动力系统既保证车辆动力性，又满足蓄电池组SOC值的稳定性要求，同时适 应空调等附属系统恒压控制特性的前馈+反馈的双动力系统综合功率平衡控制算法。 在分析城市公交客车制动特点的基础上，进行了制动能量回收的分析计算提出了一 种简单实用的再生制动的模糊化设计方法。在系统地分析了整车可靠性需求的基础 上，设计完成了燃料电池客车的在线故障诊断与离线故障诊断、处理体系。 其次，针对整车经济性，探讨了燃料电池客车的双电机转矩优化分配方法， 提出了一种基于经济性的混合式功率平衡控制策略，并通过仿真试验验证了该方法 的的效性。 最后，针对双动力系统的特点，为提高整车的可靠性，运用系统完整性的理 论，建立了燃料电池客车动力系统安全性与完整性分析体系。并在此基础上，完成 燃料电池客车动力系统完整性目标分析，提出部分主动和被动措施，并运用扩展卡 尔曼滤波相关的理论，通过对永磁同步电机的状态估计，及相应的残差分析，以电 流与位置传感器的故障为例，探讨了相关的故障诊断及容错控制方法。为适应将来 燃料电池客车产业化所面临的可靠性要求，进行了有益的探索。 关键词：燃料电池汽车，动力系统，容错，可靠性