本发明提供的一种燃料电池热管理系统及其控制方法，在满足维持燃料电池合适温度的前提下，兼顾能量利用率和乘员舱舒适性，同时水暖系统与冷却系统使用独立管路，水暖系统可以自由布置，选择更便宜的流体作为工作介质，并且去离子器根据需要可以随时工作，同时避免去离子器不需要工作时带来的流动阻力，而且在将冷却系统和水暖系统综合考虑的基础上，将工况划分为若干子工况，正在启动工况为开环控制实现温度快速上升，正常运行工况为闭环控制，具体为前馈加反馈结合的控制，初始控制参数不再简单的设为定值，而是根据工况确定可变的前馈值，从而更加精准的减小超调量。