近年来,我国的雾霾天气不断困扰人们的生活,而汽车尾气的排放是导致这一环境问题的重要因素之一。新能源汽车是解决环境污染问题重要突破口。燃料电池汽车作为新能源汽车,它是以氢气为主要能源,具有无环境、低噪声、高效能等优点,而且与纯电动汽车相比,它具有比能量高、免充电等诸多优点。但是目前燃料电池成本较高,寿命较低,同时燃料电池汽车启动速度不足、车辆储存的氢气有限,导致车辆里程受限制,而且燃料电池无法回收能量。本文主要针对这些问题,做了相关的研究。首先,本文采用燃料电池作为主能源,用超级电容做辅助能源的复合能源结构,充分发挥超级电容的特点,改善汽车的性能指标,同时可以回收能量。其次,结合模糊算法和粒子群算法,对燃料电池的控制策略进一步优化改进,节约整车氢气消耗,提高整车经济性。首先,分析几种不同结构的燃料电池汽车的特点,本文建立了一种带超级电容的燃料电池汽车结构,在MATLAB/Simulink仿真环境中建立了燃料电池、超级电容和永磁无刷电机等主要部件仿真模型,并进行参数的配置。并利用模糊算法对永磁无刷电机控制器PID参数进行优化,使永磁无刷电机具有更好稳态性能和动态性能。其次,在ADVISOR2002仿真软件进行二次开发,设计了Mamdani型模糊控制器。对于模糊控制的缺点,用粒子群算法对模糊控制策略隶属度函数和模糊规则进行优化。根据车辆行驶工况,经过优化后,仿真结果表明燃料电池汽的工作状态被改善,工作效率被提高,氢气消耗被降低。此外,超级电容提供瞬时大功率改善整车的动力性能,并吸收制动能量,提高了整车的经济性。