本实用新型提供了一种加氢站用加氢顺序优化控制系统，其包括并联设置的直充加氢支路、高压加氢支路、中压加氢支路和低压加氢支路；每条加氢支路均包括加氢管路、串联安装在加氢管路上的控制阀门组合和压力变送器。当有氢燃料电池汽车需要加氢时，先暂不启动氢气压缩机，通过控制低压、中压、高压加氢支路上的控制阀门组合，依序分别由低压、中压、高压储氢瓶组给燃料电池汽车加氢；只有当各级储氢瓶组均不能满足加氢需求时，控制单元输出控制信号，启动氢气压缩机，由氢气压缩机通过直充加氢支路给燃料电池汽车加氢，直至加满为止。在没有氢燃料电池车辆需要加氢时，启动氢气压缩机，通过控制控制阀门依序给高压、中压和低压储氢瓶组充氢。