CN112838241A - 用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置和方法。该装置包括：第一空气截止阀(ACV)，阻断供应到阴极的外部空气；第二空气截止阀(ACV)，阻挡从阴极排放的排气氢；以及空气吸气阀(ASV)，以连接阴极与空气压缩机的进气口的第一模式和阻断阴极与空气压缩机的进气口之间的连接的第二模式操作。该装置进一步包括控制器，当将氢供应到阳极时，在打开第一ACV且关闭第二ACV的状态下，使ASV以第一模式操作以储存阴极中的空气，并且当将外部空气供应到阴极时，在保持第一ACV的打开状态且打开第二ACV的状态下，使ASV以第二模式操作以通过排气管线排放外部空气。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月25日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0152535的韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种用于降低从燃料电池堆的阴极(cathode)通过排气管线排放的氢(排气氢，exhaust hydrogen)的浓度的技术。
背景技术
燃料电池系统是一种发电系统，其在燃料电池堆中将燃料所具有的化学能直接转换成电能，而不是通过燃烧将化学能转换为热能。
燃料电池系统主要包括：燃料电池堆，产生电能；氢供应器，将作为燃料的氢供应给燃料电池堆；空气供应器，将作为电化学反应所需的氧化剂的空气(氧)供应给燃料电池堆；热/水管理系统(thermal management system，TMS)，将燃料电池堆的反应热排放到系统外部并控制燃料电池堆的工作温度以执行水管理功能；以及燃料电池系统控制器，控制燃料电池系统的整体操作。
通过这种构造，燃料电池系统通过使作为燃料的氢与空气中的氧反应来产生电能，并且排放作为反应副产物的热和水。
用于车辆的最受关注的燃料电池类型是离子交换膜燃料电池(PEMFC)(质子交换膜燃料电池或聚合物电解质膜燃料电池)，其具有燃料电池中最高的电力密度，并且由于低的工作温度而具有快速的启动时间和快速的电力转换反应时间。
安装在离子交换膜燃料电池中的燃料电池堆包括膜电极组件(membraneelectrode assembly，MEA)，该膜电极组件包括氢离子在其中移动的聚合物电解质膜和附接到该聚合物电解质膜的相对侧并发生电化学反应的催化剂层。燃料电池堆还包括：气体扩散层(gas diffusion layer，GDL)，用于均匀地分配反应气体并传递所产生的电能；以及垫片和紧固件，保持反应气体和冷却水的气密性和适当的紧固压力。燃料电池堆还包括分离板(bipolar plate)，用于使反应气体和冷却水移动，并通过供应氢和氧的燃料电池反应产生电流。
燃料电池系统应将废气中包含的氢气浓度保持在特定参考值以下，以最小化由于废气中包含的氢气引起的爆炸或起火风险。
然而，通过燃料电池系统的氢净化阀排放的氢气和由于渗透(crossover)现象在阴极中的氢气可以通过排气管线排放。渗透现象是指由于燃料电池堆中的阳极(anode)与阴极(cathode)之间的气体浓度差而导致的阳极的氢气扩散到阴极的现象。
根据当前在世界范围内适用的全球技术法规(Global Technical Regulation,GTR)，从燃料电池系统排放的氢气的允许浓度应小于8％，并且3秒钟测定的平均浓度不应超过4％。
因此，利用氢作为燃料的燃料电池车辆应在所有工作条件下始终排放氢浓度低于一定水平的废气。
在本背景技术中公开的以上信息仅用于增强对本公开背景的理解，因此，可能包含不构成本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
提出本公开以解决现有技术中出现的上述问题，同时完好地保持现有技术所实现的优点。
本公开的方面提供一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置和方法，能够降低通过排气管线排放的空气中的氢浓度，其中，当将氢供应到燃料电池堆时，打开邻近阴极的入口的空气截止阀(ACV)，关闭邻近阴极的出口的ACV，并且使空气吸入阀(ASV)以第一模式操作以将阴极中的空气储存在空气罐中。当将外部空气供应到阴极时，保持邻近阴极的入口的ACV的打开，打开邻近阴极的出口的ACV，并且使ASV以第二模式操作以通过排气管线将供应到阴极的外部空气排放到外部。
本公开构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的普通技术人员从以下描述中清楚地理解本文未提及的任何其它技术问题。
根据本公开的方面，一种用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的装置可以包括：第一空气截止阀(ACV)，阻断供应到阴极的外部空气；第二空气截止阀(ACV)，阻断从阴极排放的排气氢；以及空气吸气阀(ASV)，以连接阴极与空气压缩机的进气口的第一模式和阻断阴极与空气压缩机的进气口之间的连接的第二模式操作。该装置可以进一步包括控制器，当将氢供应到阳极时，在打开第一ACV且关闭第二ACV的状态下，使ASV以第一模式操作以储存阴极中的空气，并且当将外部空气供应到阴极时，在保持第一ACV的打开状态且打开第二ACV的状态下，使ACV以第二模式操作以通过排气管线排放供应到阴极的外部空气。
当使ASV以第一模式操作时，空气压缩机可以吸入阴极中的空气，以将空气储存在空气罐中。控制器可以控制空气压缩机吸入阴极中的空气参考时间。另外，控制器可以控制空气压缩机以将外部空气储存在空气罐中。
用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的装置可以进一步包括：浓度传感器，位于连接阴极与第二ACV的排气管线中，以测量阴极中的氢浓度。
当由浓度传感器测量的氢浓度超过参考浓度时，控制器可以降低阴极中的氢浓度。
用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的装置可以进一步包括：压力传感器，测量空气罐的压力；以及空气排气阀(AEV)，将空气罐中的空气排放到空气罐外部。
当由压力传感器测量的压力超过参考压力时，控制器可以打开AEV以降低空气罐的压力。
根据本公开的方面，一种用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的方法可以包括以下步骤：当将氢供应到阳极时，在打开第一空气截止阀(ACV)且关闭第二空气截止阀(ACV)的状态下，连接阴极与空气压缩机的进气口；使空气压缩机运行以将阴极中的空气储存在空气罐中；以及当将外部空气供应到阴极时，在保持第一ACV的打开状态且打开第二ACV的状态下，阻断阴极和空气压缩机的进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到阴极的外部空气。
在将阴极中的空气储存在空气罐中的步骤中可以使空气压缩机运行参考时间。
此外，连接阴极与空气压缩机的进气口可以进一步包括：测量阴极中的氢浓度；以及当测量的氢浓度超过参考浓度时，在打开第一ACV且关闭第二ACV的状态下，连接阴极和空气压缩机的进气口。
另外，将阴极中的空气储存在空气罐中可以进一步包括：测量空气罐的压力；以及当测量的压力超过参考压力时，将空气罐中的空气排放到空气罐外部。
根据本公开的方面，一种用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的方法可以包括以下步骤：当将氢供应到阳极时，在打开第一空气截止阀(ACV)且关闭第二ACV的状态下，连接阴极与空气压缩机的进气口；将空气罐的压力降低至参考压力；使空气压缩机运行以将阴极中的空气储存在空气罐中；当将外部空气供应到阴极时，在保持第一ACV的打开状态且打开第二ACV的状态下，阻断阴极和空气压缩机的进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到阴极的外部空气；以及连接空气压缩机的进气口与外部空气。
在将阴极中的空气储存在空气罐中的步骤中可以使空气压缩机运行参考时间。
此外，连接阴极与空气压缩机的进气口可以进一步包括：将氢供应到阳极；测量阴极中的氢浓度；以及当测量的氢浓度超过参考浓度时，在打开第一ACV且关闭第二ACV的状态下，连接阴极与空气压缩机的进气口。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其它目的、特征和优点将更加显而易见：
图1是根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置的框图；
图2是根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法的流程图；
图3是根据本公开的另一实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法的流程图；以及
图4是示出用于执行根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法的计算系统的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的一些实施例。在将附图标记添加到每个附图的组件时，应注意的是，相同或等同的组件由相同的附图标记表示，即使它们在其它附图中示出。此外，在描述本公开的实施例时，省略了对公知的特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本公开的主旨。
在描述根据本公开的实施例的组件时，可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开，并且这些术语不限制组成组件的性质、顺序或次序。除非另有定义，否则本文中使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如在通用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义。这些术语不应解释为具有理想化或过于形式化的含义，除非在本申请中明确地如此定义。
图1是根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置的框图。
如图1所示，根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置300可以包括存储装置10、浓度传感器20、空气截止阀1(air cut-off valve，ACV1)30、ACV2 40、空气吸气阀(air suction valve，ASV)50、空气压缩机60、空气罐70、压力传感器71、空气排气阀(AEV)80和控制器90。在该示例中，根据实施本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置300的方法，每个组件可以彼此结合而实现为一个组件，或者可以省略一些组件。
分别描述上述组件。存储装置10可以存储以下过程中所需的各种逻辑、算法和程序，当将氢供应到燃料电池堆200时，在打开ACV1 30且关闭ACV2 40的状态下，使ASV 50以第一模式操作以将阴极中的空气储存在空气罐70中，当将外部空气供应到阴极阴极时，在保持ACV130的打开状态且打开ACV2 40的状态下，使ASV 50以第二模式操作以通过排气管线将供应到阴极的外部空气排放到外部。在该示例中，排气管线是指从阴极的输出端通过ACV2 40到外部(即，装置300的外部)的通道。
当将氢供应到燃料电池堆200时，存储装置10可以存储用作用于判断是否降低阴极中氢浓度的条件的参考浓度值(例如1％)。参考浓度值可以设置为可以满足GTR(全球技术法规)规定的值。
存储装置10可以存储用作用于判断是否排放空气罐70中的空气的条件的参考压力值(例如9.5bar)。空气罐70具有适当的压力(例如10bar)。
存储装置10可以存储用于限制ASV 50以第一模式操作的时间的参考时间(例如10秒)。
存储装置10可以包括具有闪速存储器类型、硬盘类型、微型类型和卡类型(例如，安全数字(SD)卡或极限数字(XD)卡)的存储器以及随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁性RAM(MRAM)、磁盘和光盘中的至少一种存储介质。
浓度传感器20可以位于连接燃料电池堆200的阴极与ACV2 40的排气管线中，以测量阴极中的氢浓度。
ACV1 30可以用于阻断供应到燃料电池堆200的阴极的外部空气。
ACV2 40可以用于阻断从燃料电池堆200的阴极排放的排气氢。
ASV 50可以以连接燃料电池堆200的阴极与空气压缩机60的进气口的第一模式，或者以阻断燃料电池堆200的阴极与空气压缩机60的进气口之间的连接的第二模式操作。
当本公开的实施例应用于公共汽车或卡车时，作为三通阀的ASV50可以以连接燃料电池堆200的阴极与空气压缩机60的进气口的第一模式或以连接外部空气与空气压缩机60的进气口的第二模式操作。在该示例中，ASV 50可以被实现为连接燃料电池堆200的阴极与空气压缩机60的进气口的第一阀和连接外部空气与空气压缩机60的进气口的第二阀。
当ASV 50以第一模式操作时，空气压缩机60可以用于吸入燃料电池堆200的阴极中的空气，并将空气储存在空气罐70中，并且当ASV 50以第二模式操作时，空气压缩机60可以用于吸入外部空气，并将外部空气储存在空气罐70中。当本公开的实施例应用于公共汽车或卡车时，空气压缩机60可以被实现为公共汽车或卡车中供应压缩空气的空气压缩机。
空气罐70可以用于储存从空气压缩机60供应的燃料电池堆200的阴极中的空气或外部空气。当本公开的实施例应用于公共汽车或卡车时，空气罐70可以被实现为公共汽车或卡车中储存压缩空气的空气罐。
压力传感器71可以测量空气罐70的压力。当本公开的实施例应用于公共汽车或卡车时，压力传感器71可以被实现为公共汽车或卡车中用于测量压缩空气的压力的传感器。
AEV 80可以将空气罐70中的空气排放到外部。当本公开的实施例应用于公共汽车或卡车时，AEV 80可以被实现为公共汽车和卡车中将压缩空气供应到制动系统的阀。
控制器90执行整体控制，以使每个组件都能够正常执行其功能。控制器90可以以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现。控制器90可以被实现为微处理器，但是不限于此。
特别地，控制器90可以在以下过程中执行各种控制，当将氢供应到燃料电池堆200时(即，当将氢供应到阳极时)，在打开ACV1 30且关闭ACV2 40的状态下，使ASV 50以第一模式操作以将阴极中的空气储存在空气罐70中，并且当将外部空气供应到阴极时，在保持ACV1 30的打开状态且打开ACV2 40的状态下，使ASV 50以第二模式操作以通过排气管线将供应到阴极的外部空气排放到外部。
当控制器90从用户接收到燃料电池系统的启动命令时，控制器90可以控制氢供应器100将氢供应到燃料电池堆200。在该示例中，氢供应器100可以包括燃料截止阀(fuelblock valve，FBV)110、燃料供应阀(fuel supply valve，FSV)120、燃料喷射器(fuelejector，FEJ)130、燃料压力传感器(FP10)140、燃料管线净化阀(fuel-line purge valve，FPV)150、燃料管线聚水器(fuel-line water trap，FWT)160、燃料管线液位传感器(FL20)170和燃料管线排水阀(fuel-line drain valve，FDV)180。
FBV 110用于阻断供应到燃料电池堆200的氢。
FSV 120用于调节供应到燃料电池堆200的氢压力。
FEJ 130用于使燃料电池堆200中阳极的氢再循环。
FP10 140是压力传感器，用于测量供应到燃料电池堆200的氢压力。
FPV 150用于排出燃料电池堆200中的阳极的冷凝水和杂质。
FWT 160用于储存燃料电池堆200中的阳极的冷凝水。
FL20 170是水位传感器，用于测量FWT 160中储存的冷凝水的水位。
FDV 180用于排出储存在FWT 160中的冷凝水。
当将氢供应到燃料电池堆200时，控制器90可以开始降低燃料电池堆200的阴极中的氢浓度的过程。
控制器90可以基于浓度传感器20的测量值开始降低燃料电池堆200的阴极中的氢浓度的过程。当由浓度传感器20测量的燃料电池堆200的阴极中的氢浓度超过参考浓度(例如1％)时，控制器90可以开始降低燃料电池堆200的阴极中的氢浓度的过程。
为了降低燃料电池堆200的阴极中的氢浓度，控制器90可以在打开ACV1 30且关闭ACV2 40的状态下，使ASV 50以第一模式操作。然后，控制器90可以使空气压缩机60运行以将燃料电池堆200的阴极内部的空气(包括氢)储存在空气罐70中。
当空气罐70的压力超过参考压力时，控制器90可以打开AEV 80，以使空气罐70的压力降低至阈值(例如7％至10％)。
当本公开的实施例应用于公共汽车或卡车时，考虑到空气罐70始终保持适当的压力，当降低燃料电池堆200的阴极中的氢浓度时，控制器90可以打开AEV 80以将空气罐70的压力降低至阈值。换言之，控制器90可以预先在空气罐70中确保储存燃料电池堆200的阴极中的空气的空间。
当将外部空气供应到燃料电池堆200的阴极时，控制器90可以在保持ACV1 30的打开状态且打开ACV2 40的状态下，使ASV 50以第二模式操作，以通过排气管线将供应到阴极的空气排放到外部。控制器90可以进一步控制空气压缩机(未示出)以将外部空气供应到燃料电池堆200的阴极。
图2是根据本公开的实施例的降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法的流程图。
首先，在201中，当将氢供应到阳极时，控制器在打开ACV1 30且关闭ACV2 40的状态下，连接阴极与空气压缩机60的进气口。
此后，在202中，控制器90使空气压缩机60运行以将阴极中的空气储存在空气罐70中。此时，空气罐70连接到空气压缩机60的排气口。
然后，在203中，当将外部空气供应到阴极时，控制器90在保持ACV1 30的打开状态且打开ACV2 40的状态下，阻断阴极与空气压缩机60的进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到阴极的外部空气。
图3是根据本公开的另一实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法的流程图，并且示出了应用于公共汽车或卡车的情况。
首先，在301中，当将氢供应到阳极时，控制器90在打开ACV1 30且关闭ACV2的状态下，连接阴极与空气压缩机60的进气口。
此后，在302中，控制器90打开AEV 80以将空气罐的压力降低至参考压力。
然后，在303中，控制器90使空气压缩机60运行以将阴极中的空气储存在空气罐70中。储存在空气罐70中的空气可用于公共汽车或卡车中需要压缩空气的系统(例如制动器)中。
此后，在304中，当将外部空气供应到阴极时，控制器90在保持ACV1 30的打开状态且打开ACV2 40的状态下，阻断阴极与空气压缩机60的进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到阴极的外部空气。
然后，在305中，控制器90连接空气压缩机60的进气口与外部空气。此时，空气压缩机60是公共汽车或卡车中用于产生压缩空气的模块。控制器90连接空气压缩机60的进气口与外部空气以执行其原始功能。
图4示出执行根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法的计算系统。
参照图4，计算系统1000可以包括通过总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
处理器1100可以是中央处理单元(CPU)或处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的半导体装置。存储器1300和存储装置1600可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。
因此，结合本文公开的实施例描述的方法或算法的操作可以直接实施为由处理器1100执行的硬件、软件模块或者硬件和软件模块的组合。软件模块可以驻留在诸如RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘和CD-ROM的存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)中。存储介质可以联接到处理器1100，并且处理器1100可以从存储介质读取信息并且可以将信息记录在存储介质中。可选地，存储介质可以与处理器1100集成。处理器1100和存储介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端内。在另一情况下，处理器1100和存储介质可以作为单独的组件驻留在用户终端中。
根据本公开的实施例的用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置及方法，当将氢供应到燃料电池堆时，可以打开邻近阴极的入口的ACV，可以关闭邻近阴极的出口的ACV，并且可以使ASV以第一模式操作，以将阴极中的空气储存在空气罐中。当将外部空气供应到阴极时，可以保持邻近阴极的入口的ACV的打开，可以打开邻近阴极的出口的ACV，并且可以使ASV以第二模式操作，以通过排气管线将供应到阴极的外部空气排放到外部，从而降低通过排气管线排放的空气中的氢浓度。
因此，提供本公开的实施例以解释本公开的宗旨和范围，但不限制它们，使得本公开的宗旨和范围不受实施例的限制。本公开的范围应基于所附权利要求书来解释，并且与权利要求书等同的范围内的所有技术思想都应包括在本公开的范围内。
Claims (15)
1.一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置，包括：
第一空气截止阀即第一ACV，阻断供应到阴极的外部空气；
第二空气截止阀即第二ACV，阻断从所述阴极排放的排气氢；
空气吸气阀即ASV，以连接所述阴极与空气压缩机的进气口的第一模式和阻段所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口之间的连接的第二模式操作；以及
控制器，当将氢供应到阳极时，在打开所述第一ACV且关闭所述第二ACV的状态下，使所述ASV以所述第一模式操作以将所述阴极中的空气储存在空气罐中，并且当将所述外部空气供应到所述阴极时，在保持所述第一ACV的打开状态且打开所述第二ACV的状态下，使所述ASV以所述第二模式操作以通过排气管线排放供应到所述阴极的所述外部空气。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
当所述ASV以所述第一模式操作时，所述空气压缩机吸入所述阴极中的所述空气，以将所述空气储存在所述空气罐中。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述控制器控制所述空气压缩机吸入所述阴极中的所述空气参考时间。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述控制器控制所述空气压缩机以将所述外部空气储存在所述空气罐中。
5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
浓度传感器，位于连接所述阴极与所述第二ACV的所述排气管线中，以测量所述阴极中的氢浓度。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，
当由所述浓度传感器测量的所述氢浓度超过参考浓度时，所述控制器降低所述阴极中的氢浓度。
7.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
压力传感器，测量所述空气罐的压力；以及
空气排气阀即AEV，将所述空气罐中的空气排放到所述空气罐外部。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，
当由所述压力传感器测量的所述压力超过参考压力时，所述控制器打开所述AEV以降低所述空气罐的所述压力。
9.一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法，包括以下步骤：
当将氢供应到阳极时，在打开第一空气截止阀即第一ACV且关闭第二空气截止阀即第二ACV的状态下，连接阴极与空气压缩机的进气口；
使所述空气压缩机运行以将所述阴极中的空气储存在空气罐中；以及
当将外部空气供应到所述阴极时，在保持所述第一ACV的打开状态且打开所述第二ACV的状态下，阻断所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到所述阴极的所述外部空气。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
在将所述阴极中的空气储存在空气罐中的步骤中使所述空气压缩机运行参考时间。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，
连接阴极与空气压缩机的进气口包括：
测量所述阴极中的氢浓度；以及
当测量的所述氢浓度超过参考浓度时，在打开所述第一ACV且关闭所述第二ACV的状态下，连接所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，
将所述阴极中的空气储存在空气罐中包括：
测量所述空气罐的压力；以及
当测量的所述压力超过参考压力时，将所述空气罐中的所述空气排放到所述空气罐外部。
13.一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法，包括以下步骤：
当将氢供应到阳极时，在打开第一空气截止阀即第一ACV且关闭第二空气截止阀即第二ACV的状态下，连接阴极与空气压缩机的进气口；
将空气罐的压力降低至参考压力；
使所述空气压缩机运行以将所述阴极中的空气储存在所述空气罐中；
当将外部空气供应到所述阴极时，在保持所述第一ACV的打开状态且打开所述第二ACV的状态下，阻断所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到所述阴极的所述外部空气；以及
连接所述空气压缩机的所述进气口与所述外部空气。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
在将所述阴极中的空气储存在所述空气罐中的步骤中使所述空气压缩机运行参考时间。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，
连接阴极与空气压缩机的进气口包括：
将所述氢供应到所述阳极；
测量所述阴极中的氢浓度；以及
当测量的所述氢浓度超过参考浓度时，在打开所述第一ACV且关闭所述第二ACV的状态下，连接所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口。
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