本实用新型提供一种基于温升控制的高压氢气加注系统，包括氢气压缩机、减压阀、预冷器、加氢机、加氢枪、温度控制系统和压力控制系统；所述氢气压缩机、减压阀、预冷器、加氢机和加氢枪依次连接；所述氢气压缩机用于压缩氢气；所述减压阀用于对压缩氢气进行减压处理；所述预冷器用于调节压缩氢气的温度；所述加氢机用于将压缩氢气通过加氢枪加入到所需用户的储氢瓶中。本实用新型提高氢气加注速度，缩短汽车的平均加氢时间，还可以适度减少预冷设备的裕量，利于预冷设备的节能，另外在保证车载气罐的使用温度的前提下，实现提高加氢速率、优化系统结构和降低系统成本。