L'objectif de cette thèse est de développer un cadre original et générique pour synergiser les aspects de design et de contrôle afin d'améliorer les perspectives des véhicules électriques hybrides (HEVs). L'application est spécifiquement illustrée pour la variante à pile à combustible des HEV (FCHEV). Une attention particulière est réservée aux environnements urbains en raison de leur nature intermittente, qui peut avoir un impact négatif sur les performances du véhicule.Du point de vue du design, des paramètres spécifiques du véhicule sont utilisés pour dimensionner les composants FCHEV. En conséquence, une configuration de base est offerte, qui devrait assurer des performances stables, mais au détriment de sources surdimensionnées. Pour remédier à cette situation, un nouveau concept de coefficients de design flexibles est introduit afin d'attribuer une gamme de dimensionnement acceptable aux sources. Ensuite, les coefficients sont utilisés pour coordonner systématiquement la procédure de dimensionnement avec le système de gestion de l'énergie en ligne (OEMS).Du côté du contrôle, la méthode de séparation des fréquences (FSM) est proposée comme un OEMS potentiel, en raison de sa flexibilité de réalisation en ligne. The applicability of a novel adaptive variant of FSM is explored. L'OEMS proposé est adapté à une performance cohérente, avec une attention réciproque à la consommation d'hydrogène et à la dégradation des sources. Pour cela, un concept de coût rationalisé et d'optimiseur en ligne basé sur l'horizon de recherche est proposé pour obtenir un compromis judicieux entre les principaux objectifs d'optimisation.L'approche proposée est validée conceptuellement dans les simulations numériques réalisées sous MATLAB/Simulink. Plusieurs cycles de fonctionnement hypothétiques et un cycle avec des données de fonctionnement réelles sont étudiés en détail. L'applicabilité en temps réel de l'OEMS proposé est également validée par un banc d'essai expérimental avec un système électrique hybride à petite échelle.