本发明涉及一种质子交换膜燃料电池水分含量控制装置，包括：第一传感器组，设于电堆的空气供应管路上，用于采集电堆空气入口的氧气和水的摩尔量；第二传感器组，设于电堆的空气排出管路上，用于采集电堆空气出口的氧气和水的摩尔量；控制器，分别连接第一传感器组和第一传感器组，用于根据电堆空气入口和出口的氧气和水的摩尔量得到电堆内部湿度；凸轮和电机，电机的控制信号输入端连接至控制器，输出轴连接至凸轮的转轴，凸轮的转轴的轴线与电堆端板之间的距离大于凸轮的短径，且小于凸轮的长径，电机在控制器的控制下根据电堆内部湿度调节凸轮的转角。与现有技术相比，本发明具有提高固定式氢燃料电池的稳定性和寿命等优点。