本发明公开了一种加热中冷加湿一体装置及燃料电池系统和控制方法，包括壳体，设置第一冷却液入口、第一冷却液出口、第一空气流入口和第一空气流出口；增湿模块，安装在壳体里，对流经的空气进行加湿；加热模块，安装在壳体里，对流经的冷却液进行加热；热交换模块，热交换模块在流经的空气和冷却液之间进行热交换，空气经过第一空气流入口进入，经过热交换模块进行热量交换后再进入增湿模块加湿，然后从第一空气流出口排出形成第一空气流道，冷却液经过第一冷却液入口进入，经过加热模块再进入热交换模块进行热量交换后从第一冷却液出口排出，该结构集加热、冷却、加湿三大功能于一体的装置，减少零部件、减小燃料电池系统的体积、降低成本。