燃料电池发电系统控制单元是整个实验装置的核心部分，通过控制燃料电池堆的温度、氢气压力、空气风量和尾气排放，实现燃料电池发电系统的热管理和水管理。针对不同负载，可研究恒电流、恒电压、恒功率、恒电 阻等多种方式下的电堆特性，绘制相应的特性曲线。1、燃料电池发电系统的热管理和水管理：
针对风冷型燃料电池堆，通过调节风扇电压，改变风扇转速，控制电堆温度；针对水冷型燃料电池堆，通过调节循环水泵电压，改变冷却水流量，控制电堆温度，实现电堆的热管理。设定电磁阀开闭周期和占空比，调节尾气排放量，控制电堆内部湿度，实现电堆水管理。
2、燃料电池堆的特性研究：
应用所提供的线形负载（变阻器）和灯泡负载，通过观察显示仪表，初步了解电堆的电流、电压和功率特性。利用所提供的电子负载，进行恒电流、恒电压、恒功率和恒电阻实验，绘制不同负载变化下的v－i和p－i曲线，研究电堆的输出特性。燃料电池堆v－i曲线绘制，空冷型燃料电池堆v－i曲线。
3、燃料电池堆的性能优化：
调节精密减压阀，控制氢气进气压力；调节风扇电压。