本发明提供一种燃料电池发动机系统及其控制方法，该系统中，其燃料电池发动机的输出端与单向升降压变换单元的输入端相连；其中，单向升降压变换单元的工作模式包括：升压模式和降压模式；单向升降压变换单元的输出端通过高压母线，分别与动力电池和驱动电机相连；单向升降压变换单元受控于控制器；也即，通过控制器控制单向升降压变换单元不同工作模式的，有效实现了当发动机输出电压范围和动力电池输入电压范围有冲突或重叠时，如何高效控制发动机输出能量的问题，扩大了发动机和动力电池等高压平台部件之间的选择范围，降低了发动机在重型商用车上的配套难度。