本发明公开了一种低温保存箱快速启动的混合工质制冷系统及控制方法，该系统包括压缩机，冷凝器，回热器，温度传感器，二位三通电磁阀，短毛细管，单向阀，蒸发器和长毛细管；该系统通过配置二位三通电磁阀和单向阀实现了启动模式和制冷模式的切换；当系统处于启动模式时，二位三通电磁阀向短毛细管供液，增加了进入回热器的混合工质流量，使回热器出口温度迅速下降，因此系统中的高沸点组分逐步冷凝，大大降低了启动阶段的高压侧压力；当系统处于制冷模式时，二位三通电磁阀向长毛细管和蒸发器供液，使系统中的低沸点组分逐步冷凝，从而进一步降低制冷温度；本发明还提供该系统的控制方法，有效实现低温保存箱的快速启动和可靠高效的连续运行。