在节能减排和各国为实现碳中和的背景下,氢能作为一种来源广泛且无污染的二次能源,被广泛应用于交通运输领域,是实现交通运输领域深度脱碳的最佳选择。因此,各国科研工作者及相关企业,开始对车用动力源质子交换膜燃料电池（PEMFC）,进行了大量研究及实车示范运营。本文依托省科技厅项目“氢燃料电池客车示范应用”,基于企业某氢燃料电池客车的燃料电池系统,利用实车参数,对系统进行建模及温度控制研究,通过在已验证的燃料电池系统模型基础上,建立功率匹配模型,讨论了燃料电池输出功率、辅助动力电池输出功率的功率匹配合理性。首先,基于电化学反应理论,建立了氢燃料电池堆模型,同时建立空气供给系统及氢气供给系统,并考虑了车辆功率需求、温度、空气计量比等多因素在内的氢燃料电池系统模型。利用实车的空气压缩机、氢气循环泵、电堆单片数等参数,在额定功率条件下,将仿真结果得到的单电池电压、电池堆相对湿度以及全功率条件下,仿真结果得到的极化曲线与实车数据进行对比,验证该模型的正确性,然后利用该模型分析不同加湿方式、温度、空气计量比对燃料电池性能的影响。其次,在已验证的燃料电池系统模型的基础上耦合燃料电池热管理模型,研究当车辆对电池系统需求功率变化时,燃料电池电堆温度的变化。采用电堆出入口温差和优化热管理模型参数对燃料电池堆温度进行合理控制,使燃料电池堆温度误差在工程允许误差范围内,并进一步验证模型的正确性。最后,基于不同工况下的车辆动力性要求,建立了燃料电池输出功率、辅助动力电池输出功率的功率匹配模型。将目标车辆的整车质量、车速、空气和滚动阻力系数以及动力电池组相关参数输入到模型中,研究车辆在不同工况下,整车功率匹配的合理性。研究表明:当整车功率需求量小于电池堆额定输出功率,由电堆向车辆提供需求功率,当车辆的需求功率大于电池额定输出功率时,将由电堆和动力电池组共同提供,验证了燃料电池系统输出功率与目标车辆整车功率匹配的合理性。通过对燃料电池系统及功率匹配模型的建模及验证,可借用该模型为企业在生产大功率燃料电池客车时,设计合理的燃料电池系统以及验证系统中各个子模型选择的合理性。