汽车在给人们生活带来便利的同时,也存在尾气污染与化石能源日益匮乏的问题。为了缓解尾气污染与能源危机,在开发绿色能源的基础上采用电动汽车代替传统内燃机汽车是一个更优的选择。但是受限于当前电池技术的容量限制,电动车行驶里程仍然无法超越传统汽车,而采用增程器提高电动车的行驶里程是一个可行的改进方法。固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种高效、清洁、安静的发电设备,能将燃料中的化学能直接转化为电能,相较于燃油发电机是更为理想的增程设备。本文以基于SOFC-锂电池的汽车增程系统为研究对象,在拓扑结构、优化分析及控制模式上研究增程系统的能量分配控制策略并开发实际控制器,为面向应用的SOFC-锂电池增程系统提供技术支撑。本文的具体工作如下:搭建SOFC增程式电动汽车系统模型,包括SOFC模型,功率需求模型,功率变换DCDC模型,储氢罐模型。模型搭建完成需要进行相应的控制,首先是SOFC控制算法,为使SOFC输出功率快速跟踪上设定功率,能进行相应的功率输出控制,采用TS-GPC控制算法对SOFC进行控制;其次是能量分配算法,为了实现SOFC与锂电池同时供能,本文利用有限状态机确定了增程器的开关时机,并在增程器开启状态时设计了两种能量分配策略,即SOFC恒功率控制策略与变功率控制策略。前者将SOFC设定在高效率恒定功率模式,该策略控制较为简单,从增程开启到结束SOFC输出功率不需改变。后者同时考虑SOFC与锂电池的输出效率,设计了相应的目标函数,并且利用粒子群优化算法（PSO）求得最优功率分配。在仿真完成的基础上采用基于模型设计（Model Base Design,MBD）的方式设计了相关控制器,并搭建半实物平台验证控制器效果。在仿真中以比亚迪E5-300汽车为原型的情况下,SOFC变功率策略增程90.69km,稍优于恒功率策略的87.29km。而半实物验证发现本文所设计的控制系统能够完成SOFC系统与汽车增程系统的控制目标,高效率实现汽车增程系统的运行,提高了汽车续航里程并延长了锂电池系统的使用寿命。