本发明公开了一种基于模型预测的燃料电池堆温度控制方法、装置、模型预测控制器及系统，其中，方法包括以下步骤：采集燃料电池堆当前时刻的实际温度；利用燃料电池堆的阶跃响应曲线和当前时刻的实际温度预测得到下一时刻的预测温度；对所有时刻的实际温度与预测温度之间的第一差值进行加权得到误差修正值，根据误差修正值修正下一时刻的预测温度，并根据修正后的预测温度与目标温度的第二差值确定的温度控制参数控制加热组件或制冷组件工作，以控制燃料电池堆的温度达到目标温度。该方法可以保证燃料电池温度控制的均匀性及稳定性，有效避免温度超调或波动过大。