Este artículo presenta un nuevo método de diseño de estrategia de gestión de energía con control de voltaje de bus de CC sin modelo para el sistema de vehículo eléctrico híbrido de pila de combustible/batería/supercapacitor (FCHEV) para mejorar el rendimiento de potencia, el consumo de combustible y la vida útil de la pila de combustible al considerar la regulación del voltaje del bus de CC. Primero, se diseña una estrategia de gestión de energía (EMS) eficiente basada en separación de frecuencia utilizando la transformada de wavelet de Harr (HWT), un filtro adaptativo de paso bajo y un controlador difuso de tipo 2 (IT2FC) para determinar la distribución de potencia adecuada para diferentes fuentes de energía. En segundo lugar, se introduce el modelo ultra-local (ULM) para reformular el sistema FCHEV mediante el conocimiento de las señales de entrada y salida. Luego, se propone un novedoso control de modo deslizante terminal integral sin modelo adaptativo (AMFITSMC) basado en un observador de perturbaciones no lineales (NDO) para forzar los valores reales del voltaje del bus de enlace de CC y las corrientes de las fuentes de energía a seguir sus trayectorias de referencia obtenidas, donde el NDO se utiliza para aproximar la dinámica desconocida del ULM. Además, se utiliza el teorema de Lyapunov para verificar la estabilidad del AMFITSMC a través de un sistema en bucle cerrado. Finalmente, el sistema FCHEV con el método presentado se modela en un entorno de Matlab/Simulink, y se utilizan diferentes programas de conducción como los ciclos de conducción WLTP, UDDS y HWFET para la investigación. Los resultados de simulación correspondientes muestran que la técnica propuesta proporciona mejores resultados que otros métodos, como la estrategia de modo operativo y el control difuso, en términos de reducción del consumo de combustible y fluctuaciones de potencia de la pila de combustible.