动力电池是燃料电池的重要储能装置，为汽车的启动和停止、加速和减速等非稳态提供高功率。针对由二阶（RC）等效电路模型建立的非线性动力电池系统，研究了自适应神经网络（NN）的输出反馈最优控制设计和稳定性分析。首先，用神经网络逼近系统的未知不确定性，设计时变增益非线性模型，解决电池电阻电容电压和电荷量（SoC）的不可测量问题。在行动者临界网络的框架下，提出了一种基于观测器的自适应神经网络最优控制设计算法。以Lyapunov稳定性理论为例，事实证明，来自闭环系统的所有信号都是半全球一致的，并且最终是有界的。最后，通过仿真验证了所提出的最优控制理论的有效性。