质子交换膜燃料电池具有无污染、零排放、功率密度大、转换效率高的特点,且燃料来源广泛,是解决社会面临的资源短缺和环境污染问题的重要方式之一,越来越受到汽车厂商的重视。燃料电池系统的控制目标是提高燃料电池的净输出功率,根据相关文献和实验表明净输出功率的提高与过氧比有关,而氧气是通过压缩机泵入到燃料电池系统的,因此可以通过调节压缩机工作电压实现控制目标。主要研究如下:（1）根据质子交换膜燃料电池的基本结构和工作原理,建立燃料电池电化学模型,阳极流量模型,阴极流量模型以及其他辅助设备模型,并搭建燃料电池仿真平台,为下文研究做准备。（2）为了提高燃料电池净输出功率,对压缩机工作电压控制方法展开研究。根据燃料电池阴极系统过氧比偏差采用PI控制方法调节压缩机工作电压。随后采用GA算法对Kp和Ki参数进行优化。针对PI控制器的不足,采用模糊控制器对压缩机工作电压进行控制。并利用模糊控制自适应强的特点与PI控制器结合成为模糊PI控制器,使系统具有抵御干扰和突变的能力。最后采用GA对模糊控制器的隶属度函数优化,达到理想效果。（3）依托现有硬件在环实验平台,对遗传模糊PI控制算法进行验证。空气流量传感器用于监测进入到燃料电池阴极系统的空气流量;将搭建的燃料电池仿真模型下载到dSPACE实时仿真系统,将遗传模糊PI控制策略下载到ETAS.ES910快速原型模块,进行硬件在环仿真实验,通过上位机观察仿真模型在控制策略作用下的运行状态。（4）完成质子交换膜燃料电池与蓄电池混合动力汽车的匹配。根据整车参数和动力性能参数,确定驱动电机、燃料电池和蓄电池的规格。根据本文提出的管理目标,即保证燃料电池在高效率区工作,采用模糊算法进行控制,实现燃料电池良好的输出性能。