本公开提供了一种燃料电池充放电能量传输优化控制方法及系统，涉及燃料电池电气技术领域，构建燃料电池与多个DAB变换器连接系统拓扑图；基于主从控制功率均衡优化方法，对DAB变化器的输出电压以及输入电压进行直接功率控制，采用扩展移相调制，通过分析DAB变换器传输功率表达式，进而直接得到控制每个DAB变换器的实际传输功率；其中，主从控制功率均衡优化方法包括主模块控制和从模块控制，主模块控制优化DAB变化器的输出电压，从模块根据主模块控制DAB变化器输出的最优电压，同时控制优化调整DAB变化器的输入电压。本公开实现了主模块控制输出电压，从模块控制输入电压，降低控制回路之间的耦合。