CN109841876B - 燃料电池反极电流抑制方法、装置、计算机设备和储存介质 - Google Patents
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Abstract
本申请一种燃料电池反极电流抑制方法及装置、计算机设备和储存介质。在停机流程开始后，减小电堆的阴极新鲜空气供给量，并增大所述电堆的阴极循环空气循环量；当新鲜空气供给量下降到预设值之后，减小燃料电池系统外部负载；当所述电堆的输出电压下降到电压预设值之后，维持所述电堆的阴极循环空气循环量，停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气，关闭阴极入口前与出口后的密闭阀，可以通过循环加速阴极侧氧气消耗速度；使得电堆阴极侧充满氮气，并在停机后维持阴极侧氮气环境，从而避免由于电堆阴极剩余氧气扩散到阳极产生反极电流，腐蚀阴极催化剂层的碳基质，进一步使得铂颗粒脱落因此提高了系统性能，增加了耐久性，降低了系统成本。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池领域，特别是涉及一种燃料电池反极电流抑制方法及装置、计算机设备和储存介质。
背景技术
质子交换膜氢燃料电池是一种以电化学反应的方式将化学能直接转化为电能的能量转化装置，其清洁、能量转化高效的特点使其逐渐应用于交通运输领域。在其工作过程中，需要向阳极供给氢气，同时向阴极供给空气。在正常工作条件下，氢原子在阳极催化剂层的碳载铂颗粒表面发生氧化反应，之后电子通过外部电路向阴极运动，同时质子在水合形态下透过质子交换膜。空气中的氧气从阴极流道以扩散以及对流方式通过阴极气体扩散层，在阴极催化剂层碳载铂颗粒表面与透过质子交换膜的质子、以及通过阴极气体扩散层(碳纸)传导而来的电子汇合，之后发生电催化反应产生水。
应用于交通运输领域的质子交换膜燃料电池需要频繁的开机/停机，在燃料电池停机后，由于通过质子交换膜渗透和/或从外部进入，使得氧气充满阳极和阴极。当燃料电池开机时，氢气进入阳极，只能占据部分阳极区域，在阳极催化剂层形成氢多氧少区域和氧多氢少区域。这会在氧多氢少区域形成较大的电势差，导致其对应的阴极侧区域发生碳腐蚀和析氧反应，产生反极电流。上述反应将会腐蚀阴极催化剂层的碳基质，进一步使得铂颗粒脱落，造成系统性能下降，影响系统耐久性，增加了系统成本。
发明内容
基于此，有必要针对燃料电池产生反极电流的问题，提供一种燃料电池系统反极电流抑制方法、装置、计算机设备和储存介质。
一种燃料电池反极电流抑制方法，包括：
S10，减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时增大所述电堆的阴极循环空气循环量；新鲜空气供给量下降到新鲜空气流量预设值；S20，减小所述燃料电池系统外部负载；以使所述电堆的输出电流下降到电流预设值；S30，维持所述电堆的阴极循环空气循环量，同时停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气。
在一个实施例中，所述步骤S30之后还包括：
S40：当所述电堆的电压下降到电压预设值，停止所述电堆的阴极的空气循环，同时停止向所述电堆的阳极供给氢气
在一个实施例中，执行所述步骤S10和所述步骤S30时，维持燃料电池系统阳极侧压力跟随阴极侧压力，以使所述阳极侧压力的大小趋近于所述阴极侧压力的大小。
在一个实施例中，执行所述步骤S30的同时，使所述燃料电池阴极隔绝环境空气。
在一个实施例中，所述电流预设值小于或等于所述电堆正常输出电流的10％。
在一个实施例中，所述流量预设值小于或等于所述空气压缩机正常供给流量的10％。
本申请提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一种上述方法的步骤。
本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一种上述方法的步骤。
本申请还提供了一种燃料电池反极电流抑制装置，所述装置包括氢气子系统、空气供给子系统和空气循环子系统，所述氢气子系统用于向电堆的阳极输入氢气，所述空气供给子系统用于向所述电堆的阴极输入空气，所述空气循环子系统用于使所述空气在所述电堆的空气入口和所述电堆的空气出口循环，
通过空气供给子系统减小所述电堆的阴极新鲜空气供给量，并通过所述空气循环子系统增大所述电堆的阴极循环空气循环量；
当所述新鲜空气供给量下降到预设值之后，开始减小所述电堆外部负载；
当所述电堆的输出电流下降到电流预设值之后，使所述空气供给子系统停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气，并将所述空气循环子系统隔绝环境空气。在一个实施例中，所述空气供给子系统包括空气压缩机，用于向所述电堆的空气入口输入新鲜空气；所述空气循环子系统包括空气循环泵，使所述空气在所述电堆的空气入口和所述电堆的空气出口循环，通过减小所述空气压缩机的供给流量减小所述电堆的阴极新鲜空气供给量，通过增大所述空气循环泵的流量增大所述电堆的阴极循环空气循环量；
当所述电堆的输出电流下降到电流预设值，通过关闭所述空气压缩机使得所述空气供给子系统停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气。
在一个实施例中，所述空气循环子系统还包括背压阀，设置于所述空气出口，用于排出空气尾气，通过增大所述空气循环泵的流量增大所述空气循环子系统循环流量的同时，还通过减小所述背压阀开度增大所述空气循环子系统循环流量。
在一个实施例中，所述空气循环子系统还包括气水分离器，设置于所述空气出口与所述空气循环泵之间。
在一个实施例中，所述空气供给子系统还包括第一密封阀，设置于所述空气压缩机和所述空气入口之间；所述空气循环子系统还包括第二密封阀，设置于所述空气出口与所述背压阀之间。
在一个实施例中，所述氢气子系统包括氢气瓶，用于储存氢气；氢气喷射装置，设置于所述电堆氢气入口，与所述氢气瓶相连通，用于向所述电堆的阳极供给氢气；和尾排阀，设置于所述电堆的氢气出口，用于排出氢气尾气。
在一个实施例中，所述氢气子系统还包括氢气循环泵，设置于所述电堆的氢气入口和所述电堆的氢气出口之间，使得氢气在所述电堆的氢气入口和所述电堆的氢气出口之间循环。
本申请提供的燃料电池反极电流抑制方法及装置，在停机流程开始后，减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时增大所述电堆的阴极循环空气循环量；当新鲜空气供给量下降到预设值时，减小所述燃料电池电堆外部负载；当所述电堆电流下降到预设值时，维持电堆的阴极循环空气循环量，同时停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气，维持所述电堆的阴极循环空气循环量，停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气，可以通过循环加快阴极侧氧气消耗速度；当电堆电压下降到预设值时，意味着电堆阴极侧的氧气基本已经消耗完，充满氮气，此时停止氢气供给，同时关闭相关密闭阀，可以在停机后维持阴极侧氮气环境，从而避免由于电堆阴极剩余氧气扩散到阳极产生反极电流，腐蚀阴极催化剂层的碳基质，进一步使得铂颗粒脱落。因此，本申请提供的燃料电池反极电流抑制方法及装置提高了系统性能，增加了耐久性，降低了系统成本。
附图说明
图1为燃料电池产生反极电流的原理示意图；
图2为根据本申请一个实施例的燃料电池系统反极电流抑制方法；
图3为根据本申请另一个实施例的燃料电池系统反极电流抑制方法；
图4为根据本申请再一个实施例的燃料电池系统反极电流抑制方法；
图5为根据本申请实施例的燃料电池系统反极电流抑制装置结构示意图。
附图标记：
燃料电池10，阳极110，多氢少氧区域111，多氧少氢区域112，阴极120，多氢少氧区域对侧的阴极催化层区域121，多氧少氢区域对侧的阴极催化层区域122，质子交换膜130；
燃料电池反极电流抑制装置30，氢气子系统310，氢气瓶311，电磁阀312，减压阀313，氢气喷射装置314，氢气循环泵315，气水分离器316，尾排阀317；电堆320，空气供给子系统330，空气压缩机331，加湿器332，第一密封阀333，空气循环子系统340，空气循环泵341，气水分离器342，第二密封阀343，背压阀344
具体实施方式
请参见图1，示出了燃料电池10产生反极电流的机理。当燃料电池10停机后，空气压缩机停止向阴极供给空气，在无特殊处理情况下，燃料电池10的阴极120(包括阴极流道、气体扩散层以及催化剂层)将会充满空气。随着静置时间变长，空气中的氧气将会扩散透过质子交换膜130到达阳极110。另外，由于阳极110在静置时无氢气供给且可以与外界相连通，外界空气也会进入到阳极110。阴极120和阳极110都充满空气(包含氧气)，此时阴极电势和阳极电势都等于氧气相对于质子交换膜(固态电解质)的平衡电势，约等于1.23V，燃料电池电势差为0V。当燃料电池10开机时，阳极110侧通入氢气时，氢气只能占据部分区域，于是在阳极催化剂层靠近氢气入口的区域形成多氢少氧区域111，远离氢气入口的区域形成多氧少氢区域112。相应地，在阴极120催化剂层形成与阳极多氢少氧区域111相对应的阴极催化剂层区域121以及与阳极多氧少氢区域相对应的阴极催化剂层区域122。在多氢少氧区域111，氢原子发生氧化反应，使得阳极侧多氢少氧区域的电势接近氢气相对于固体电解质的平衡电势，约0.0V。多氢少氧区域111的氧化反应产生的质子透过质子交换膜到达阴极催化剂层区域121，同时产生的电子通过导体气体扩散层(碳纸)向阳极催化剂层多氧少氢区域112运动，使得多氧少氢区域112的电势等于多氢少氧区域111的电势，约等于0.0V。由于多氧少氢区域112充满氧气，多氧少氢区域112电势降低到0.0V后，使得其相邻的质子交换膜区域的电势降低以维持界面电势差接近氧气的平衡电势。阴极催化剂层区域122的电势没有发生变化，由于其对应的质子交换膜区域的电势降低，使得界面电势差升高，大于氧气的平衡电势。高电势差使得阴极催化剂层区域122的析氧反应和碳腐蚀反应，碳基质发生氧化反应生成二氧化碳，产生的质子透过质子交换膜130到达对侧阳极催化剂层多氧少氢区域112，产生反极电流，同时产生的电子通过导体气体扩散层(碳纸)向阴极催化剂层区域121运动。在阳极催化剂层多氢少氧区域对侧阴极催化剂层区域121，碳载铂电极表面发生氧气还原反应，生成水，其中质子来自对侧在阳极催化剂层多氢少氧区域111，电子来自阴极催化剂层区域122，通过阴极气体扩散层(碳纸)传导。在阳极催化剂层多氧少氢区域112，碳载铂电极电势高于质子交换膜(固态电解质)电势，发生氧气还原反应，生成水，其中质子来自对侧阴极催化剂层区域122，电子来自阳极催化剂层多氢少氧区域112，通过阳极气体扩散层(碳纸)传导。该过程会在停机后逐渐消耗完阳极氢气，直至在阳极充满空气。在燃料电池系统下一次启动后，氢气进入充满空气的阳极，以上反应再次发生，直至氢气排走全部空气。该过程腐蚀阴极催化剂层的碳基质，进一步使得铂颗粒脱落，造成系统性能下降，影响系统耐久性，增加了系统成本。
针对燃料电池产生反极电流腐蚀碳基质使得铂颗粒脱落的问题，本申请提供了一种燃料电池系统反极电流抑制方法、反极电流抑制装置、计算机设备和储存介质。
请参见图2，本申请提供了一种燃料电池反极电流抑制方法20，所述方法包括：
S10，减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时增大所述电堆的阴极循环空气循环量；新鲜空气供给量下降到新鲜空气流量预设值；S20，减小所述燃料电池系统外部负载；以使所述电堆的输出电流下降到电流预设值；
S30，维持所述电堆的阴极循环空气循环量，同时停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气。
本申请提供的燃料电池反极电流抑制方法10首先减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时增大所述电堆的阴极循环空气循环量。应理解，减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时增大所述电堆的阴极循环空气循环量，可以逐渐减少进入所述燃料电池电堆的新鲜空气，加速消耗电堆中的剩余空气中的氧气。当所述新鲜空气供给量下降到预设值之后，开始减小所述燃料电池电堆外部负载，减小燃料电池电堆的功率；当所述电堆的输出电流下降到电流预设值之后，维持所述电堆的阴极的空气循环量，同时停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气，由此可以进一步加快阴极侧氧气消耗速度。由上述三个步骤可以逐渐减小所述燃料电池电堆阴极的空气供给，加速消耗电堆中的剩余空气中的氧气，使得所述阴极侧充满氮气，从而避免由于电堆阴极剩余氧气扩散到阳极产生反极电流，腐蚀阴极催化剂层的碳基质，使得铂颗粒脱落，因而提高了系统性能，增加了耐久性，降低了燃料电池系统成本。
请参见图3，在一个实施例中，所述步骤S30之后还包括S40：当所述电堆的电压下降到电压预设值，停止所述电堆的阴极的空气循环，并停止向所述电堆的阳极供给氢气
当电堆电压下降到预设值时，意味着电堆阴极侧充满氮气，此时停止氢气供给，同时关闭相关密闭阀，可以在停机后维持阴极侧氮气环境，从而避免由于电堆阴极剩余氧气扩散到阳极产生反极电流，腐蚀阴极催化剂层的碳基质，进一步使得铂颗粒脱落。本申请提供的燃料电池反极电流抑制方法及装置提高了系统性能，增加了耐久性，降低了系统成本。
请参见图4，在一个实施例中，执行所述步骤S10和所述步骤S30时，维持燃料电池系统阳极侧压力跟随阴极侧压力，以使所述阳极侧压力的大小趋近于所述阴极侧压力的大小。在减小阴极空气供给量和增大阴极空气循环量过程中，所述阴极侧压力会持续波动，而所述阳极氢气的供给如果没有变化，将会使得所述阳极的压力变化很小，通过控制阳极侧压力跟随阴极侧压力变化，可以最小化阳极侧和阴极侧压力差，避免压力差持续波动损伤质子交换膜，提高了所述质子交换膜的耐久性。
在一个实施例中，执行所述步骤S30的同时，使所述燃料电池阴极隔绝环境空气。使得燃料电池阴极隔绝环境空气可以进一步减小进入所述燃料电池的新鲜空气供给量，进而减小进入所述燃料电池电堆的阴极的氧气量。
在一个实施例中，所述电流预设值小于或等于所述电堆320正常输出电流的10％。在一个实施例中，所述电流预设值可以为5A-10A。
在一个实施例中，所述流量预设值小于或等于所述空气压缩机331正常供给流量的10％。
在一个实施例中，所述电堆320单片的正常工作电压为0.6V-0.7V，单片的电压预设值可以为0.1V。应理解，由于需要关闭所述空气循环泵341时，所述电堆320内部仍在反应，所述电压预设值应该为一个很小但不为0的数值。所述电堆320的电压预设值与单片的个数有关，所述电堆320的电压预设值等于所述单片的电压预设值和片数的乘积。
一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时可以实现任一种上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现任一种上述方法的步骤。
请参见图5，本申请还提供了一种燃料电池反极电流抑制装置30，所述装置包括氢气子系统310、空气供给子系统330和空气循环子系统340，所述氢气子系统310用于向电堆320的阳极输入氢气，所述空气供给子系统330用于向所述电堆320的阴极输入空气，所述空气循环子系统340用于使所述空气在所述电堆320的空气入口和所述电堆320的空气出口循环，
通过空气供给子系统330减小所述电堆320的阴极新鲜空气供给量，并通过所述空气循环子系统340增大所述电堆320的阴极循环空气循环量；
当所述新鲜空气供给量下降到预设值之后，开始减小所述燃料电池电堆的外部负载；
当所述电堆320的输出电流下降到电流预设值之后，使所述空气供给子系统330停止向所述电堆320的阴极供给新鲜空气，并将所述空气循环子系统隔绝环境空气。本申请提供的燃料电池反极电流抑制装置30首先通过空气供给子系统330减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时通过所述空气循环子系统340增大所述电堆的阴极循环空气循环量；当所述新鲜空气供给量下降到预设值之后，开始减小所述燃料电池系统外部负载；当所述电堆320的输出电流下降到电流预设值之后，保持所述氢气子系统310正常工作，同时使所述空气供给子系统330停止向所述电堆320的阴极供给新鲜空气，且仅由所述空气循环子系统340将所述电堆320的阴极未反应的氧气从空气出口循环到空气入口，进入电堆320的空气中的氧气与所述氢气子系统310供给的氢气反应消耗，通过维持空气循环量可以加快阴极侧消耗剩余氧气速度。通过保持所述氢气子系统310正常工作，控制所述空气供给子系统330和所述空气循环子系统340，可以逐渐减小所述燃料电池电堆阴极的空气供给，加速消耗电堆中的剩余空气中的氧气，使得所述阴极侧充满氮气，从而避免由于电堆阴极剩余氧气扩散到阳极产生反极电流，腐蚀阴极催化剂层的碳基质，使得铂颗粒脱落，提高了系统性能，增加了耐久性，降低了系统成本。
在一个实施例中，当所述电堆320的电压下降到电压预设值，通过关闭所述空气循环子系统340停止所述电堆320的阴极的空气循环。
当电堆电压下降到预设值时，意味着电堆阴极侧空气中的氧气基本已经消耗完，充满氮气，此时停止氢气供给，同时关闭相关密闭阀，可以在停机后维持阴极侧氮气环境，从而避免由于电堆阴极剩余氧气扩散到阳极产生反极电流，腐蚀阴极催化剂层的碳基质，进一步使得铂颗粒脱落。本申请提供的燃料电池反极电流抑制方法及装置提高了系统性能，增加了耐久性，降低了系统成本。
在一个实施例中，所述空气供给子系统330包括空气压缩机331，用于向所述电堆320的空气入口输入新鲜空气；所述空气循环子系统340包括空气循环泵341，使所述空气在所述电堆320的空气入口和所述电堆320的空气出口循环，通过减小所述空气压缩机331的供给流量减小所述电堆320的阴极新鲜空气供给量，通过增大所述空气循环泵341的流量增大所述电堆320的阴极循环空气循环量；
当所述电堆320的输出电流下降到电流预设值，通过关闭所述空气压缩机331使得所述空气供给子系统330停止向所述电堆320的阴极供给新鲜空气。
在一个实施例中，所述空气循环子系统340还包括背压阀344，设置于所述空气出口，用于与排出空气尾气，通过增大所述空气循环泵341的流量的同时，还可以通过减小所述背压阀344开度进一步增大所述空气循环子系统340循环流量。减小所述背压阀344开度可以减少尾气排出，使得未反应的空气更多地进入到所述空气循环泵341，强化循环。
在一个实施例中，所述空气循环子系统340还包括气水分离器342。所述气水分离器342设置于所述空气循环泵的前端，即靠近所述电堆320的阴极空气出口的一侧，除去未反应空气中的液态水，防止液态水堵塞空气流道。在一个实施例中，所述空气供给子系统330还包括第一密封阀333，设置于所述空气压缩机331和所述空气入口之间，控制所述电堆空气入口与外界是否相连通；所述空气循环子系统340还包括第二密封阀343，设置于所述空气出口与所述背压阀344之间，控制所述空气循环系统与外界是否相连通，其特征在于，在关闭所述空气压缩机331的同时，关闭所述第一密封阀333和所述第二密封阀343使得所述电堆320的阴极隔绝外界空气。使得燃料电池阴极隔绝环境空气可以进一步减小进入所述燃料电池的新鲜空气供给量，进而减小进入所述燃料电池电堆的阴极的氧气量。
在一个实施例中，所述氢气子系统310包括氢气喷射装置314，用于向所述电堆320的阳极供给氢气，通过关闭所述氢气喷射装置314使得所述氢气子系统310停止向所述电堆320的阳极供给氢气。
在一个实施例中，可以通过控制所述氢气喷射装置314维持燃料电池系统阳极侧压力跟随阴极侧压力，以使所述阳极侧压力的大小趋近于所述阴极侧压力的大小。在一个实施例中，可以基于所述燃料电池电堆的阴极侧压力确定所述燃料电池电堆的阳极侧目标压力，并利用流体力学公式和控制算法计算得出所述氢气喷射装置314的质量流量，进而得到所述氢气喷射装置314的目标占空比，即开启时长占总周期的比例。进而根据所述目标占空比控制所述请其喷射装置314的开启时长，从而使得燃料电池系统阳极侧压力跟随阴极侧压力变化，所述阳极侧压力的大小趋近于所述阴极侧压力的大小，避免阴极空气流量变化时，阴极阳极压力波动大损伤所述质子交换膜。
在一个实施例中，所述氢气子系统310还包括氢气瓶311、氢气喷射装置314和尾排阀317。所述氢气瓶311用于储存氢气。所述氢气喷射装置314设置于所述电堆320的氢气入口，与所述氢气瓶311相连通，用于向所述电堆320的阳极供给氢气。所述氢气喷射装置314设置于所述电堆320的氢气入口，与所述氢气瓶311相连通，用于向所述电堆320阳极供给氢气。所述尾排阀317设置于所述电堆320的氢气出口，用于排出氢气尾气。在一个实施例中，所述氢气子系统还包括电磁阀312和减压阀313。所述氢气瓶311通过设置有电磁阀312和减压阀313的管路与所述氢气喷射装置314的相连通。
在一个实施例中，所述氢气子系统310还包括氢气循环泵315。所述氢气循环泵315设置有所述电堆320的氢气出口和所述电堆320的氢气入口之间，使得氢气在所述电堆320的氢气入口和所述电堆320的氢气出口之间循环。所述氢气循环泵315可以将未反应的氢气从所述氢气出口循环到所述氢气入口再反应。在一个实施例中，所述氢气子系统310还包括气水分离器316。所述气水分离器316设置于所述氢气出口和所述氢气循环泵315之间，用于去除液态水，确保不含液态水的氢气进入所述氢气循环泵315再进入所述电堆320的氢气入口进行反应，防止液态水堵塞流道。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种燃料电池反极电流抑制方法，其特征在于，包括：
S10，减小电堆的阴极新鲜空气供给量，同时增大所述电堆的阴极循环空气循环量，以使新鲜空气供给量下降到新鲜空气流量预设值；
S20，减小所述燃料电池系统外部负载，以使所述电堆的输出电流下降到电流预设值；
S30，所述燃料电池阴极隔绝环境空气，并维持所述电堆的阴极循环空气循环量，同时停止向所述电堆的阴极供给新鲜空气；
S40，当所述电堆的电压下降到电压预设值，停止所述电堆的阴极的空气循环，同时停止向所述电堆的阳极供给氢气。
2.如权利要求1所述的燃料电池反极电流抑制方法，其特征在于，执行所述步骤S10和所述步骤S30时，维持燃料电池系统阳极侧压力跟随阴极侧压力，以使所述阳极侧压力的大小趋近于所述阴极侧压力的大小。
3.如权利要求1所述的燃料电池反极电流抑制方法，其特征在于，所述电流预设值小于或等于所述电堆正常输出电流的10％。
4.如权利要求1所述的燃料电池反极电流抑制方法，其特征在于，所述流量预设值小于或等于所述空气压缩机正常供给流量的10％。
5.一种燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述装置包括氢气子系统(310)、空气供给子系统(330)和空气循环子系统(340)，所述氢气子系统(310)用于向电堆(320)的阳极输入氢气，所述空气供给子系统(330)用于向所述电堆(320)的阴极输入空气，所述空气循环子系统(340)用于使所述空气在所述电堆(320)的空气入口和所述电堆(320)的空气出口循环；
通过空气供给子系统(330)减小所述电堆(320)的阴极新鲜空气供给量，并通过所述空气循环子系统(340)增大所述电堆(320)的阴极循环空气循环量；
当所述新鲜空气供给量下降到预设值之后，开始减小所述电堆外部负载；
当所述电堆(320)的输出电流下降到电流预设值之后，使所述空气供给子系统(330)停止向所述电堆(320)的阴极供给新鲜空气，并将所述空气循环子系统(340)隔绝环境空气。
6.如权利要求5所述的燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述空气供给子系统包括空气压缩机(331)，用于向所述电堆的空气入口输入空气，所述空气循环子系统包括空气循环泵(341)，用于使所述空气在所述电堆的空气入口和所述电堆的空气出口循环，通过减小所述空气压缩机(331)的供给流量减小所述电堆(320)的阴极新鲜空气供给量，通过增大所述空气循环泵(341)的流量增大所述电堆(320)的阴极循环空气循环量；
当所述电堆(320)的输出电流下降到电流预设值，通过关闭所述空气压缩机(331)使得所述空气供给子系统(330)停止向所述电堆(320)的阴极供给新鲜空气。
7.如权利要求6所述的燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述空气循环子系统还包括背压阀(344)，设置于所述空气出口，用于排出空气尾气，通过增大所述空气循环泵(341)的流量增大所述空气循环子系统(340)循环流量的同时，还通过减小所述背压阀(344)开度增大所述空气循环子系统(340)循环流量。
8.如权利要求6所述的燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述空气循环子系统(340)还包括气水分离器(342)，设置于所述空气出口与所述空气循环泵(341)之间。
9.如权利要求7所述的燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述空气供给子系统还包括：
第一密封阀(333)，设置于所述空气压缩机(331)和所述空气入口之间；
第二密封阀(343)，设置于所述空气出口与所述背压阀(344)之间。
10.如权利要求6所述的燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述氢气子系统(310)包括:
氢气瓶(311)，用于储存氢气；
氢气喷射装置(314)，设置于所述电堆(320)的氢气入口，与所述氢气瓶(311)相连通，用于向所述电堆(320)的阳极供给氢气；和
尾排阀(317)，设置于所述电堆(320)的氢气出口，用于排出氢气尾气。
11.如权利要求10所述的燃料电池反极电流抑制装置，其特征在于，所述氢气子系统(310)还包括:
氢气循环泵(315)，设置于所述电堆(320)的氢气入口和所述电堆(320)的氢气出口之间，使得氢气在所述电堆(320)的氢气入口和所述电堆(320)的氢气出口之间循环。
12.一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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