伴随着能源危机的进一步加剧,寻找新型可替代能源对于汽车产业十分关键。质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）具有高效、环保等特点。欧姆内阻和热功率是燃料电池运行过程中重要的参数,欧姆内阻可以表征输出性能,热功率可以决定温度变化趋势,因此,对两者展开研究具有重要理论意义和工程价值。本文介绍了质子交换膜燃料电池的结构原理和运行模型。设计了质子交换膜燃料电池系统试验装置平台,并探讨了开、关机策略及空气路参数设定。根据监测的质子交换膜燃料电池单体极化曲线,设定燃料电池输出稳定在欧姆极化区域。利用等效电路模型和双卡尔曼滤波算法,在设计的试验装置平台上对质子交换膜燃料电池欧姆内阻的估计进行了UDDS工况模拟试验研究,结果表明:（1）双卡尔曼滤波算法存在不足,为此,进行了改进,一是在结构上,摒弃参数交叉的循环方式;二是在算法流程上,将一级卡尔曼滤波算法中状态转移系数矩阵设置为定值,在二级卡尔曼滤波算法中去除电容容量参数优化预测流程。（2）利用改进后的双卡尔曼滤波算法,估计的燃料电池欧姆内阻相对误差为1.111-1.517%,相比采用改进前的双卡尔曼滤波算法,下降了3.544-4.69%。利用设计的质子交换膜燃料电池仿真模型,在MATLAB/Simulink平台上,对估计欧姆内阻和燃料电池热功率的关系建立,进行了UDDS工况模拟试验研究,结果表明:（1）燃料电池热功率和估计欧姆内阻的关系式为:PH（k）=KstIa2（k）R?（k）,Kst为燃料电池热功率修正系数,取值范围为1.415-1.656。（2）与文献[20-25,74-76]中热模型得到的热功率相比,由估计欧姆内阻计算的热功率误差为0.03-0.343%。（3）利用热功率计算值,在试验装置平台上对燃料电池内部温度进行控制,燃料电池温度变化范围为59-71℃,温差在2-6℃以内,低于预先设定的燃料电池温差（6℃）,而采用传统燃料电池内部温度控制策略控制温度,温差范围为3-17℃,说明本文提出的基于估计欧姆内阻计算燃料电池的热功率方法是可行的。