水下无人航行器(UUV)以其隐蔽性高、环境适应性及自主性强等优势，已成为世界各国军事科技研究的重点。其中续航能力决定着UUV性能的优劣，而续航能力的关键就在动力系统。燃料电池具有比能量高、能量转换效率高、输出功率范围广、零排放无污染及噪声低等优点，是UUV较为理想的动力电源。但燃料电池存在冷启动困难、动态响应慢、输出特性偏软等不足，需要蓄电池来启动和调峰，以提高燃料电池系统的寿命。为此本文对燃料电池和蓄电池组成的混合动力系统展开研究：首先对整个系统进行设计，考虑效率和体积等方面因素选择系统结构；接着利用离散极小值原理分析了燃料电池和蓄电池的最优容量配比；然后为了提高混合动力系统的性能，合理分配UUV工作过程中燃料电池和蓄电池的输出功率，本文简要介绍了常见的几种能量管理策略，并用半实物仿真平台对不同的能量管理策略进行验证及总结，根据不同的实际情况需求选择合适的能量管理策略。