CN113540512B - 燃料电池空气系统和燃料电池空气系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池空气系统和燃料电池空气系统控制方法，该燃料电池空气系统包括：电池电堆、与电池电堆的进气口相连的进气管、与电池电堆的出气口相连的尾气管、入堆截止阀、出堆截止阀、空气压缩机、空气旁通阀和控制装置，入堆截止阀设置在进气管上；出堆截止阀设置在尾气管上；空气压缩机与入堆截止阀相连；空气旁通阀的一端与空气压缩机和入堆截止阀之间的进气管连通，另一端与尾气管相连；控制装置与空气压缩机、空气旁通阀、入堆截止阀和出堆截止阀连接，用于控制空气压缩机、空气旁通阀、入堆截止阀和出堆截止阀工作。本发明的燃料电池空气系统可以保护电池电堆，且解决了空气压缩机喘振的问题。

Description

燃料电池空气系统和燃料电池空气系统控制方法

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池空气系统和燃料电池空气系统控制方法。

背景技术

目前的燃料电池空气系统通常包括燃料电池和空气压缩机，利用空气压缩机对空气进行增压，并使增压空气进入燃料电池中进行反应，以产生电能，供装配有燃料电池空气系统的汽车或者其他设备使用。但是，燃料电池空气系统运行过程中，例如，容易出现空气压缩机喘振，且增压空气进行进入电池电堆时，容易导致电势不均匀，进而影响电池电堆的寿命。

发明内容

本发明实施例提供一种燃料电池空气系统和燃料电池空气系统控制方法，以解决燃料电池空气系统运行过程中容易出现空气压缩机喘振和电池电堆的电势不均匀的问题。

一种燃料电池空气系统，包括：电池电堆、与所述电池电堆的进气口相连的进气管、与所述电池电堆的出气口相连的尾气管、入堆截止阀、出堆截止阀、空气压缩机、空气旁通阀和控制装置，所述入堆截止阀设置在所述进气管上；所述出堆截止阀设置在所述尾气管上；所述空气压缩机与所述入堆截止阀相连；所述空气旁通阀的一端与所述空气压缩机和所述入堆截止阀之间的进气管连通，另一端与所述尾气管相连；所述控制装置与所述空气压缩机、所述空气旁通阀、所述入堆截止阀和所述出堆截止阀连接，用于控制所述空气压缩机、所述空气旁通阀、所述入堆截止阀和所述出堆截止阀工作。

优选地，所述燃料电池空气系统还包括氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器设置在所述尾气管上，用于检测所述尾气管中的氢气浓度，并将所述氢气浓度发送给所述控制装置。

优选地，所述燃料电池空气系统还包括中冷器、背压阀、消声器和空气过滤器；所述中冷器的一端与所述空气旁通阀和所述空气压缩机连接，另一端与所述入堆截止阀连接；所述背压阀和所述消声器设置在所述尾气管上；所述背压阀的一端与所述空气旁通阀和所述消声器连接，另一端与所述出堆截止阀连接；所述空气过滤器与所述空气压缩机的进气口相连。

优选地，所述燃料电池空气系统还包括湿度调节装置，所述湿度调节装置包括增湿器、増湿旁通阀和湿度传感器；

增湿器包括干气进口、干气出口、湿气入口和湿气出口，所述干气进口与所述中冷器连接，所述干气出口与所述入堆截止阀连接，所述湿气入口与所述出堆截止阀连接，湿气出口与所述背压阀连接；

所述増湿旁通阀一端与所述中冷器和所述增湿器相连，另一端与所述入堆截止阀和所述增湿器相连；

所述湿度传感器设置在所述电池电堆的进气口上。

本实例中所提供的燃料电池空气系统中，进气管靠近进气口的一端上设有入堆截止阀，尾气管靠近出气口的一端上设有出堆截止阀，所述空气旁通阀的一端与所述空气压缩机和所述入堆截止阀之间的进气管连通，另一端与所述尾气管相连，因此，在空气压缩机生成小流量的增压空气，或者燃料电池空气系统由于故障停机时，则通过关闭入堆截止阀和出堆截止阀，打开空气旁通阀，以使增压空气从空气旁通阀流向尾气管，形成流畅的出气通路，以减低空气压缩机的出气端压力，从而解决空气压缩机由于出气端压力过大而造成喘振的问题。当空气压缩机的转速到达稳定转速阈值时，则打开出堆截止阀和入堆截止阀，以确保将大流量的增压空气输入电池电堆，保护电池电堆，延长电池电堆的寿命，避免由于空气压缩机开启初始阶段产生的增压空气流量较小，直接将增压空气直接通入电池电堆中，造成电池电堆中电势分布不均匀的情况，缩短了电池电堆的使用寿命。

一种燃料电池空气系统控制方法，应用于如上所述的燃料电池空气系统，包括：

获取目标控制指令；

基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态；

控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据；

若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态。

优选地，所述的燃料电池空气系统控制方法，包括：

获取目标控制指令，所述目标控制指令为系统启动指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述系统启动指令，控制所述入堆截止阀全关，控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全开；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机提高转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速达到所述系统启动指令对应的稳定转速阈值，则控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀全关。

优选地，所述的燃料电池空气系统控制方法，包括：

获取目标控制指令，所述目标控制指令为系统停机指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述系统停机指令，控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀开启到特定开度阈值；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机提高转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速达到所述系统停机指令对应的特定转速阈值，控制所述空气压缩机执行吹扫处理机制，并在所述吹扫处理机制结束时，控制所述入堆截止阀全关、控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全关。

优选地，所述目标控制指令为浓度调节指令；所述获取目标控制指令，包括：

采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的当前氢气浓度；

若所述当前氢气浓度大于第一氢气阈值且小于第二氢气阈值，则生成所述浓度调节指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述浓度调节指令，控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀开启到特定开度阈值；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机提高转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速达到所述浓度调节指令对应的特定转速阈值，控制所述空气压缩机执行吹扫处理机制，并在所述吹扫处理机制结束时，控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀全关。

优选地，所述控制所述空气压缩机执行吹扫处理机制，包括：

采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第一氢气浓度，基于所述第一氢气浓度，确定对应的目标吹扫时长；

控制所述空气压缩机进行吹扫，在当前吹扫时长达到所述目标吹扫时长时，采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第二氢气浓度；

若所述第二氢气浓度达到正常浓度阈值，则确定所述吹扫处理机制结束。

优选地，所述的燃料电池空气系统控制方法，包括：

获取目标控制指令，所述目标控制指令为故障停机指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述故障停机指令，控制所述入堆截止阀全关，控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全开；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机降低转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速为0，则控制所述入堆截止阀全关，控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全关。

本实施所提供的燃料电池空气系统控制方法中，基于目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，以使燃料电池空气系统按照实际工况进行工作。控制空气压缩机工作，并实时检测空气压缩机的当前状态数据，若空气压缩机的当前状态数据达到目标控制指令对应的状态切换条件，则控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第二工作状态，以实现从第一工作状态过渡到第二工作状态，保障燃料电池空气系统的正常工作，避免直接进入第二工作状态可能引发的空气压缩机喘振和电势分布不均匀的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中燃料电池空气系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中燃料电池空气系统控制方法的一流程图；

图3是本发明一实施例中燃料电池空气系统控制方法的另一流程图；

图4是本发明一实施例中燃料电池空气系统控制方法的另一流程图；

图5是本发明一实施例中燃料电池空气系统控制方法的另一流程图；

图6是本发明一实施例中燃料电池空气系统控制方法的另一流程图；

图7是本发明一实施例中燃料电池空气系统控制方法的另一流程图。

说明书附图中的附图标记如下：

10、电池电堆；20、进气管；30、尾气管；40、入堆截止阀；50、出堆截止阀；60、空气压缩机；70、空气旁通阀；80、氢气浓度传感器；90、中冷器；100、背压阀；110、消声器；120、空气过滤器；130、湿度调节装置；131、增湿器；132、増湿旁通阀；133、湿度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种燃料电池空气系统，该燃料电池空气系统包括：电池电堆10、与电池电堆10的进气口(图中未示)相连的进气管20、与电池电堆10的出气口(图中未示)相连的尾气管30、入堆截止阀40、出堆截止阀50、空气压缩机60、空气旁通阀70和控制装置(图中未示)，入堆截止阀40设置在进气管20上；出堆截止阀50设置在尾气管30上；空气压缩机60与入堆截止阀40相连；空气旁通阀70的一端与空气压缩机60和入堆截止阀40之间的进气管20连通，另一端与尾气管30相连；控制装置与空气压缩机60、空气旁通阀70、入堆截止阀40和出堆截止阀50连接，用于控制空气压缩机60、空气旁通阀70、入堆截止阀40和出堆截止阀50工作。

其中，燃料电池空气系统的工作原理是：氢气从电池电堆10的阳极(图中未示)进入电池电堆10，空气通过空气压缩机60进行增压处理，形成增压空气，增压空气通过入堆截止阀40进入电池电堆10的阴极，跟氢气进行反应后产生水和电能，水和剩余的氢气从尾气管30排出。

但是，现有的燃料电池空气系统通常在空气压缩机60启动时，直接将增压空气输入电池电堆10中，由于在空气压缩机60启动时，空气压缩机60的转速较小且不稳定，而输入电池电堆10的增压空气流量较小，将导致电池电堆10的空气分布不均匀，进而导致燃料电池内部电势分布不均匀，使得电池电堆10的寿命缩短；且现有的燃料电池空气系统中空气压缩机60的出气端压力过大，进而出现空气压缩机60喘振的问题，造成空气压缩机60的出气端压力过大的原因可能是空气压缩机60在小流量情况下，直接将小流量的增压空气输入电池电堆10，由于电池电堆10的阻力较大，使得空气压缩机60的出气端压力过大；或者燃料电池空气系统由于故障停机时，入堆截止阀40截止，那么，空气压缩机60的出气端压力也会过大。

本实施例中，电池电堆10的阴极设有进气口和出气口，进气口与进气管20连接，出气口与尾气管30连接，进气管20靠近进气口的一端上设有入堆截止阀40，进气管20的中端设有空气压缩机60，尾气管30靠近出气口的一端上设有出堆截止阀50。

本实例中所提供的燃料电池空气系统中，进气管20靠近进气口的一端上设有入堆截止阀40，尾气管30靠近出气口的一端上设有出堆截止阀50，空气旁通阀70的一端与空气压缩机60和入堆截止阀40之间的进气管20连通，另一端与尾气管30相连，因此，在空气压缩机60生成小流量的增压空气，或者燃料电池空气系统由于故障停机时，则通过关闭入堆截止阀40和出堆截止阀50，打开空气旁通阀70，以使小流量的增压空气从空气旁通阀70流向尾气管30，形成流畅的出气通路，以减低空气压缩机60的出气端压力，从而解决空气压缩机60由于出气端压力过大而造成喘振的问题。当空气压缩机60的转速到达稳定转速阈值时，则打开出堆截止阀50和入堆截止阀40，以确保将大流量的增压空气输入电池电堆10，由于先打开出堆截止阀50再打开入堆截止阀40，保证了大流量的增压空气可以进入电池电堆10，流动畅通，使得电池电堆10内部电势分布均匀，延长电池电堆10的寿命，避免由于空气压缩机60增压空气流量较小，直接将增压空气直接通入电池电堆10中，造成电池电堆10中电势分布不均匀的情况，缩短了电池电堆10的使用寿命。

如图1所示，在一实施例中，燃料电池空气系统还包括氢气浓度传感器80，氢气浓度传感器80设置在尾气管30上，用于检测尾气管30中的氢气浓度，并将氢气浓度发送给控制装置。

具体地，氢气浓度传感器80设置在尾气管30上，以便检测尾气管30中氢气浓度，并将氢气浓度发送给控制装置，根据该氢气浓度判断尾气管30中氢气浓度是否正常，若尾气管30中氢气浓度超标，则进行相应处理，以确保燃料电池空气系统可正常工作，避免由于燃料电池空气系统的氢气浓度超标而出现危险。

例如，当燃料电池空气系统工作时，若尾气管30中氢气浓度轻微超标，此时打开空气旁通阀70至特定开度阈值，并控制空气压缩机60提高转速，保证足够的增压空气进入电池电堆10，使电池电堆10正常工作，并利用部分增压空气从空气旁通阀70进入尾气管30中，对尾气管30进行吹扫，降低尾气管30中氢气浓度，因此，可以不耽误电池电堆10正常工作并稀释氢气浓度。若尾气管30中氢气浓度严重超标，则发出警报，以便工作人员了解，并进行人工处理。又例如，当燃料电池空气系统执行停机操作时，根据该氢气浓度传感器80检测的氢气浓度判断尾气管30中氢气浓度是否正常，若尾气管30中氢气浓度超标，则全开空气旁通阀70，并控制空气压缩机60提高转速，使足够的增压空气进入尾气管30，既可以快速地降低尾气管30中氢气浓度，又可以大大提高燃料电池空气系统的工作效率。现有的燃料电池空气系统执行停机操作时，通过使空气压缩机60开至最大转速后，将增压空气输入电池电堆10后，再使增压空气进入尾气管30稀释氢气浓度，不仅使得电池电堆10的进气口压力增大，且增加了空气压缩机60的功耗，本示例中空气旁通阀70和氢气浓度传感器80的结构设计，使得控制装置中控制稀释氢气深度时，保证进气口压力均衡并节省空气压缩机60的功耗。

如图1所示，在一实施例中，燃料电池空气系统还包括中冷器90、背压阀100、消声器110和空气过滤器120；中冷器90的一端与空气旁通阀70和空气压缩机60连接，另一端与入堆截止阀40连接；背压阀100和消声器110设置在尾气管30上；背压阀100的一端与空气旁通阀70和消声器110连接，另一端与出堆截止阀50连接；空气过滤器120与空气压缩机60的进气口相连。

具体地，空气过滤器120与空气压缩机60的进气口相连，以便过滤进入空气压缩机60的空气的杂质，中冷器90的一端与空气旁通阀70和空气压缩机60连接，以便空气压缩机60输出的增压空气进入中冷器90，然后输入电池电堆10，利用中冷器90可以降低进入电池电堆10的增压空气的温度，以降低热负荷；而进入尾气管30的增压空气则不通过中冷器90，降低中冷器90的功耗。背压阀100和消声器110设置在尾气管30上，以便利用背压阀100调节尾气管30内输出气体的压力，保证燃料电池空气系统的正常工作，利用消声器110降低燃料电池空气系统的噪声，提高燃料电池空气系统的性能。

在一实施例中，如图1所示，燃料电池空气系统还包括湿度调节装置130，湿度调节装置130包括增湿器131、増湿旁通阀132和湿度传感器133；增湿器131包括干气进口、干气出口、湿气入口和湿气出口，干气进口与中冷器90连接，干气出口与入堆截止阀40连接，湿气入口与出堆截止阀50连接，湿气出口与背压阀100连接；増湿旁通阀132一端与中冷器90和增湿器131相连，另一端与入堆截止阀40和增湿器131相连；湿度传感器133设置在电池电堆10的进气口上。

本实施例中，增湿器131可以增加进入电池电堆10的增压空气的湿度，避免由于增压空气湿度不够，而影响燃料电池的正常工作。増湿旁通阀132可以根据实际需求调节燃料电池空气系统的湿度，使调节燃料电池空气系统的工作效果更佳。具体地，増湿旁通阀132一端与中冷器90和增湿器131相连，另一端与入堆截止阀40和增湿器131相连；当需要加大进入电池电堆10的增压空气的湿度时，则使増湿旁通阀132的开度关小，此时，更多的增压空气进入增湿器131中，因此，可以增加增压空气的湿度；当需要减小电池电堆10的增压空气的湿度时，则使増湿旁通阀132的开度开大，此时，少量的增压空气进入增湿器131中，因此，可以降低增压空气的湿度，以便根据实际需求调节燃料电池空气系统的湿度。由于湿气入口与出堆截止阀50连接，湿气出口与背压阀100连接，因此，可以利用电池电堆10中反应产生的水对增湿器131进行湿润，循环利用水资源，且使得调节燃料电池空气系统的集成度高，体积小。

在一实施例中，如图2所示，本发明还提供一种燃料电池空气系统控制方法，应用于如上实施例的燃料电池空气系统中，具体应用在燃料电池空气系统的控制装置上，包括控制装置执行的如下步骤：

S201：获取目标控制指令。

其中，目标控制指令是用于控制燃料电池空气系统进入不同工作状态的指令，可以根据该目标控制指令分别控制入堆截止阀、出堆截止阀、空气旁通阀和空气压缩机进行工作。目标控制指令可以是系统启动指令、系统停机指令和浓度调节指令等。

作为一示例，该燃料电池空气系统控制方法可应用在具有燃料电池空气系统的设备中，以燃料电池空气系统应用在汽车为例，汽车中设置有多个控制按钮，每一控制按钮与控制装置通信连接，每一控制按钮对应一目标控制指令。当用户操作控制按钮，则会生成相应的目标控制指令，并发送给控制装置，以控制入堆截止阀、出堆截止阀、空气旁通阀和空气压缩机进入相应的工作状态。

作为一示例，该目标控制指令还可以是根据燃料电池空气系统上集成的传感器(包括但不限于上述实施例提及的氢气浓度传感器和湿度传感器)实时采集到的传感器数据以及预先设置在控制装置内部的控制策略确定的控制指令。该控制策略是预先设置的针对实时采集到的传感器数据配置对应的控制指令的策略。

S202：基于目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态。

其中，第一工作状态是指入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀的初始工作状态，具体可以是入堆截止阀全关、入堆截止阀全开、出堆截止阀全关、出堆截止阀全开、空气旁通阀全关、空气旁通阀全开和空气旁通阀开启到特定开度阈值等。本实施例中，根据目标控制指令控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，以使燃料电池空气系统按照实际工况进行工作。

S203：控制空气压缩机工作，并实时检测空气压缩机的当前状态数据。

其中，当前状态数据是指空气压缩机的当前转速数据。可以理解地，随着空气压缩机的状态变化，空气压缩机的当前状态数据也在不断变化，即空气压缩机的当前转速在不断改变。本实施例中，根据目标控制指令控制空气压缩机提高转速或者降低转速，并实时检测空气压缩机的当前状态数据，从而确定空气压缩机的当前转速数据，以便后续对入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进行切换。本实施例中，通过目标控制指令控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，控制空气压缩机工作，以解决由于空气压缩机的出气端压力过大，造成空气压缩机喘振和影响电池电堆寿命的问题。

S204：若空气压缩机的当前状态数据达到目标控制指令对应的状态切换条件，则控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第二工作状态。

其中，第二工作状态是指入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀的切换后的工作状态，具体可以是入堆截止阀全关、入堆截止阀全开、出堆截止阀全关、出堆截止阀全开、空气旁通阀全关、空气旁通阀全开和空气旁通阀开启到特定开度阈值等。本示例中，入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀的第一工作状态和第二工作状态可以相同，也可以不相同，具体根据不同目标控制指令确定。可以理解地，在空气压缩机的当前状态数据达到目标控制指令对应的状态切换条件，需控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀中的至少一个的第二工作状态与第一工作状态不相同，使得入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀中的至少一个的工作状态需发生变化。

状态切换条件是与目标控制指令相关联的条件，用来判断是否切换入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入不同工作状态。当空气压缩机的当前转速达到目标控制指令对应的状态切换条件，则可以切换控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入目标控制指令对应的第二工作状态。

具体地，当前状态数据达到目标控制指令对应的状态切换条件，那么，可以通过控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第二工作状态，即空气压缩机的当前转速达到目标控制指令时，则对入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进行控制，以保障燃料电池空气系统的正常工作。

本实施所提供的燃料电池空气系统控制方法中，基于目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，以使燃料电池空气系统按照实际工况进行工作。控制空气压缩机工作，并实时检测空气压缩机的当前状态数据，若空气压缩机的当前状态数据达到目标控制指令对应的状态切换条件，则控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第二工作状态，以实现从第一工作状态过渡到第二工作状态，保障燃料电池空气系统的正常工作，避免直接进入第二工作状态可能引发的空气压缩机喘振和电势分布不均匀的问题。

在一实施例中，图3是本实施例中燃料电池空气系统控制方法的流程图。现有的燃料电池空气系统在空气压缩机启动时，直接将增压空气输入电池电堆中，由于在空气压缩机启动时，空气压缩机的转速较小且不稳定，使得产生的增压空气流量较小，若将流量较小的增压空气直接输入燃料电池中，将导致电池电堆的空气分布不均匀，进而导致电势分布不均匀，使得电池电堆的寿命缩短；且直接将较小流量的增压空气输入电池电堆，此时，电池电堆的阻力较大，容易出现空气压缩机的出气端压力过大，进而导致空气压缩机喘振的问题。

为解决燃料电池空气系统启动时空气压缩机喘振和电池电堆的电势分布不均匀的问题，提供一种燃料电池空气系统控制方法。如图3所示，该燃料电池空气系统控制方法包括：

S301：获取目标控制指令，目标控制指令为系统启动指令。

其中，步骤S301与步骤S201的实现过程相同，为避免赘述，此处不一一赘述。其中，系统启动指令是用于控制燃料电池空气系统启动，以开始工作的指令。

S302：基于系统启动指令，控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开。

具体地，当控制装置接到系统启动指令，则控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开，以启动燃料电池空气系统的空气压缩机工作，以避免空气压缩机启动过程中形成的流量较小且不稳定的增压空气直接进入燃料电池。

S303：控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速。

其中，空气压缩机的当前转速为实时检测到的空气压缩机的转速。具体地，根据系统启动指令控制空气压缩机启动，并逐渐提高转速时，控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开，可以使空气压缩机启动时产生的小流量的增压空气进入尾气管，形成流畅地出气通路，以避免空气压缩机喘振的问题。可以理解地，若较小流量且不稳定的增压空气直接输入电池电堆中，由于电池电堆的阻力较大容易出现空气压缩机的出气端压力过大，进而导致空气压缩机喘振的问题。控制空气压缩机逐渐提高转速，以使空气压缩机产生的增压空气流量增加，并实时检测空气压缩机的当前转速，以便确定空气压缩机加速至稳定转速阈值，为后续的工作提供基础。

S304：若空气压缩机的当前转速达到系统启动指令对应的稳定转速阈值，则控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀全关。

其中，稳定转速阈值是空气压缩机达到稳定转速的值，可以理解地，由于空气压缩机的状态发生改变，则空气压缩机的当前转速将发生变化，然后达到稳定转速。例如，空气压缩机启动时，则空气压缩机的当前转速从0逐渐增大到稳定转速，或者空气压缩机增大转速或者降低转速时，则空气压缩机的当前转速逐渐增大或者降低到稳定转速。具体地，当空气压缩机的当前转速达到系统启动指令对应的稳定转速阈值，此时，空气压缩机的当前转速稳定且转速较高，可以产生流量较大且流量稳定的增压空气，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀全关，则流量较大的增压空气从入堆截止阀进入电池电堆中，以保护电池电堆。有效解决在空气压缩机启动时，空气压缩机的转速较小且不稳定产生的增压空气流量较小，输入电池电堆的增压空气流量较小，将导致电池电堆的空气分布不均匀，进而导致电势分布不均匀，使得电池电堆的寿命缩短。

本实施所提供的燃料电池空气系统控制方法中，基于系统启动指令，控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开，以启动燃料电池空气系统，控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速，以可以使空气压缩机启动时产生的小流量的增压空气进入尾气管，形成流畅地出气通路，以解决空气压缩机喘振的问题。空气压缩机的当前转速达到系统启动指令对应的稳定转速阈值，则控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀全关，以保障流量较大且稳定的增压空气进入电池电池，从而避免空气分布不均匀导致的电势分布不均匀的问题，从而起到保护电池电堆的目的。

在一实施例中，图4是本实施例中燃料电池空气系统控制方法的流程图。燃料电池空气系统停机时，需要对电池电堆进行吹扫，以将电池电堆中的水和氢排进尾气管中，此时，尾气管中的氢气浓度将升高，现有的燃料电池空气系统通常是提高空气压缩机的转速，并使增压空气全部输入电池电堆，这样的做法不仅使得电池电堆的进气口压力高，而且使得空气压缩机的吹扫时间较长，功耗较大。

为解决燃料电池空气系统停机时，吹扫时间较长，空气压缩机的功耗较大的问题，提供一种燃料电池空气系统控制方法。如图4所示，该燃料电池空气系统控制方法包括：

S401：获取目标控制指令，目标控制指令为系统停机指令。

其中，步骤S401与步骤S201的实现过程相同，为避免赘述，此处不一一赘述。其中，系统停机指令是指燃料电池空气系停止工作指令。

S402：基于系统停机指令，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀开启到特定开度阈值。

其中，特定开度阈值是指预先设定的空气旁通阀的开度大小的值，该特定开度阈值是在系统停机时需要控制空气旁通阀的开度大小的值。具体地，燃料电池空气系统工作时，出堆截止阀和入堆截止阀全开，空气旁通阀关闭，当控制装置接收到系统停机指令时，基于系统停机指令，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀开启到特定开度阈值，则可以将大部分的增压空气输入电池电堆进行吹扫，并通过空气旁通阀将小部分的增压空气输入尾气管，使得尾气管中的氢气浓度降低，以确保电池电堆的进气口压力不变的情况下，可以快速稀释尾气管中氢气浓度，确保燃料电池空气系统安全。

S403：控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速。

具体地，根据系统停机指令控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速，以便后续确定切换出堆截止阀、入堆截止阀和空气旁通阀的状态。

S404：若空气压缩机的当前转速达到系统停机指令对应的特定转速阈值，控制空气压缩机执行吹扫处理机制，并在吹扫处理机制结束时，控制出堆截止阀全关、控制入堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全关。

其中，特定转速阈值是指预先设定的空气压缩机的转速大小的值，该特定转速阈值是需要控制空气压缩机进行吹扫时空气旁通阀的开度大小的值。吹扫处理机制是利用空气压缩机进行吹扫的机制，以排出电池电堆中的水和多余的氢气，以及稀释尾气管中氢气浓度.。

具体地，空气压缩机的当前转速达到系统停机指令对应的特定转速阈值，控制空气压缩机执行吹扫处理机制，以吹出电池电堆的水和氢气，以及尾气管中的氢气，并在吹扫处理机制结束时，关闭空气压缩机，控制所述入堆截止阀全关、控制所述出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全关，以使燃料电池空气系统停机。具体地，在吹扫处理机制结束后，先控制入堆截止阀全关，再控制所述出堆截止阀全关，以保证吹扫结束后，仍在转动的空气压缩机产生的增压空气无法进入电池电堆内，并从控制空气旁通阀排向尾气管，当空气压缩机的当前转速为0，则控制空气旁通阀全关，以使燃料电池空气系统停机。

本实施例所提供的燃料电池空气系统控制方法中，基于系统停机指令，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀开启到特定开度阈值，以确保电池电堆的进气口压力不变的情况下，可以快速稀释尾气管中的氢气浓度，确保燃料电池空气系统安全。控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速，以便后续确定切换出堆截止阀、入堆截止阀和空气旁通阀的状态。当空气压缩机的当前转速达到系统停机指令对应的特定转速阈值，控制空气压缩机执行吹扫处理机制，并在吹扫处理机制结束时，控制所述入堆截止阀全关、控制所述出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全关，以使燃料电池空气系统停机。

在一实施例中，为解决燃料电池空气系统工作时尾气管中氢气浓度超标的问题，提供一种燃料电池空气系统控制方法。如图5所示，该燃料电池空气系统控制方法包括：

S501：采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的当前氢气浓度。

其中，当前氢气浓度是指尾气管中当前时刻的氢气浓度。本实施例中，氢气浓度传感器设置在尾气管上，用于检测尾气管中的当前氢气浓度，并将当前氢气浓度发送给控制装置，以便判断尾气管中的氢气浓度是否超标。

S502：若当前氢气浓度大于第一氢气阈值且小于第二氢气阈值，则生成浓度调节指令。

其中，浓度调节指令为目标控制指令的一种，具体是指燃料电池空气系统工作时尾气管中的氢气浓度超标时产生的指令，以稀释尾气管中的氢气浓度。本示例中，步骤S501和步骤S502为步骤S201的一个具体实施方式。

其中，第一氢气阈值是指尾气管中氢气浓度较大需要进行稀释处理的阈值；第二氢气阈值是指尾气管中氢气浓度极大需要进行报警处理的值，且第一氢气阈值小于第二氢气阈值。

作为一示例，采用氢气浓度传感器检测尾气管中氢气的当前氢气浓度。当当前氢气浓度大于第一氢气阈值且小于第二氢气阈值，此时，则生成浓度调节指令，以便降低尾气管中氢气浓度。当当前氢气浓度不大于第一氢气阈值，此时，燃料电池空气系统正常工作。当当前氢气浓度不小于第二氢气阈值，此时，尾气管中氢气浓度严重超标，则执行故障上报机制，发送警报给控制装置，以便工作人员处理。其中，故障上报机制是燃料电池空气系统出现严重故障时，用于进行警报处理的机制。

S503：基于浓度调节指令，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀开启到特定开度阈值。

其中，特定开度阈值是指根据尾气管中当前氢气浓度所确定的用于控制空气旁通阀开启的角度。

具体地，为了降低尾气管中氢气浓度，当接收到浓度调节指令，则根据尾气管中当前氢气浓度计算特定开度阈值，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀开启到特定开度阈值，以便增压空气通过空气旁通阀输入尾气管中，降低尾气管中氢气浓度。

S504：控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速。

具体地，为了加快降低尾气管中氢气浓度的速度，控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速，以便快速地降低尾气管中氢气浓度，保证燃料电池空气系统可正常工作。

S505：若空气压缩机的当前转速达到浓度调节指令对应的特定转速阈值，控制空气压缩机执行吹扫处理机制，并在吹扫处理机制结束时，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀全关。

其中，特定转速阈值是根据尾气管中当前氢气浓度所标定的值，用于控制空气压缩机开启的角度。

具体地，当空气压缩机的当前转速达到浓度调节指令对应的特定转速阈值，控制空气压缩机执行吹扫处理机制，实现降低尾气管中氢气浓度，并在吹扫处理机制结束时，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气通阀全关，以保证燃料电池空气系统可正常工作。

本实施例所提供的燃料电池空气系统控制方法中，当当前氢气浓度大于第一氢气阈值且小于第二氢气阈值，则生成浓度调节指令，以便降低尾气管中氢气浓度，使得燃料电池空气系统可正常工作。基于浓度调节指令，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀开启到特定开度阈值，以便增压空气通过空气旁通阀输入尾气管中，降低尾气管中氢气浓度。控制空气压缩机提高转速，并实时检测空气压缩机的当前转速，当空气压缩机的当前转速达到浓度调节指令对应的特定转速阈值，控制空气压缩机执行吹扫处理机制，并在吹扫处理机制结束时，控制出堆截止阀全开、控制入堆截止阀全开，并控制空气旁通阀全关，以保证燃料电池空气系统可正常工作。

在一实施例中，如图6所示，步骤S505和步骤S404，即控制空气压缩机执行吹扫处理机制，包括：

S601：采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第一氢气浓度，基于第一氢气浓度，确定对应的目标吹扫时长。

其中，吹扫处理机制是指系统停机时对尾气管和电池电堆进行吹扫的机制，或者燃料电池空气系统工作中，尾气管中氢气浓度大于第一氢气阈值且小于第二氢气阈值时，对尾气管进行吹扫，以降低尾气管中氢气浓度的机制。

第一氢气浓度是指未进行执行吹扫处理机制之前测得的的尾气管中氢气浓度。

目标吹扫时长是指从开始吹扫到结束的时间区间。本实施例中，通过采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第一氢气浓度，以便精准地计算目标吹扫时长，实现精准控制吹扫。可以理解地，氢气浓度越高，则目标吹扫时长越长，反之，氢气浓度越低，则目标吹扫时长越短。

S602：控制空气压缩机进行吹扫，在当前吹扫时长达到目标吹扫时长时，采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第二氢气浓度。

其中，当前吹扫时长是指从空气压缩机开始吹扫计算的时间段。

具体地，根据第一氢气浓度计算目标吹扫时长，利用空气压缩机对尾气管进行吹扫，以避免发生危险，在当前吹扫时长达到目标吹扫时长时，采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第二氢气浓度，以便确定尾气管中氢气浓度是否达到正常浓度阈值。

S603：若第二氢气浓度达到正常浓度阈值，则确定吹扫处理机制结束。

具体地，当第二氢气浓度达到正常浓度阈值，则燃料电池空气系统可以正常工作，因此，确定吹扫处理机制结束。

S604：若第二氢气浓度未达到正常浓度阈值，则执行故障上报机制。

具体地，第二氢气浓度未达到正常浓度阈值，由于已经对尾气管进行吹扫了，此时第二氢气浓度未达到正常浓度阈值，可能系统出现问题，此时执行故障上报机制，以便工作人员查找氢气浓度超标的原因。

本实施例所提供的燃料电池空气系统控制方法中，采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第一氢气浓度，基于第一氢气浓度，确定对应的目标吹扫时长，以便精准地计算目标吹扫时长，实现精准控制吹扫。控制空气压缩机进行吹扫，在当前吹扫时长达到目标吹扫时长时，采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第二氢气浓度，第二氢气浓度达到正常浓度阈值，则确定吹扫处理机制结束，燃料电池空气系统可以正常工作；第二氢气浓度未达到正常浓度阈值，则执行故障上报机制，以便工作人员查找氢气浓度超标的原因。

在一实施例中，图7是本实施例中燃料电池空气系统控制方法的流程图。燃料电池空气系统出现故障可能导致系统紧急停机，此时，入堆截止阀、出堆截止阀、空气旁通阀和空气压缩机关闭，但是空气压缩机的叶轮由于惯性仍在转动，空气压缩机的增压空气无处泄压，空气压缩机的出气端压力过大，将造成空气压缩机喘振的问题。

为解决燃料电池空气系统故障停机时空气压缩机喘振的问题，提供一种燃料电池空气系统控制方法。如图7所示，该燃料电池空气系统控制方法包括：

S701：获取目标控制指令，目标控制指令为故障停机指令。

其中，步骤S701与步骤S201的实现过程相同，为避免赘述，此处不一一赘述。

S702：基于故障停机指令，控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开。

其中，故障停机指令是指燃料电池空气系统中的器件出现严重故障问题触发的指令。本示例中，若触发故障停机指令，则燃料电池空气系统需要停机，燃料电池空气系统中的器件需要关闭或者停止工作，此处的严重故障问题可能是入堆截止阀忽然关闭、出堆截止阀忽然关闭或者其他器件损坏，导致燃料电池空气系统无法正常工作的问题。可以理解地，在燃料电池空气系统出现严重故障问题需要停机时，空气压缩机的叶轮由于惯性仍在转动，空气压缩机的增压空气无处泄压，将造成空气压缩机喘振，本实施例通过控制入堆截止阀全关和出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开，使增压空气从空气旁通阀流向尾气管，可以更好地保护空气压缩机，防止空气压缩机喘振。

S703：控制空气压缩机降低转速，并实时检测空气压缩机的当前转速。

具体地，当空气压缩机关闭时，空气压缩机的叶轮由于惯性仍在转动，而且转速逐渐降低，通过实时检测空气压缩机的当前转速，以确定关闭空气旁通阀的时间。

S704：若空气压缩机的当前转速为0，则控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全关。

具体地，若空气压缩机的当前转速为0，则此时控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全关，使得燃料电池空气系统关闭，后续工作人员可进行检查出现障碍的器件。

本实施例所提供的燃料电池空气系统控制方法，当目标控制指令为故障停机指令，则控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全开，以更好地保护空气压缩机，防止空气压缩机喘振。实时检测空气压缩机的当前转速，以确定关闭空气旁通阀的时间。当空气压缩机的当前状态数据为0，则控制入堆截止阀全关，控制出堆截止阀全关，并控制空气旁通阀全关，使得燃料电池空气系统关闭，后续工作人员可进行检查出现障碍的器件。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池空气系统，包括：电池电堆、与所述电池电堆的进气口相连的进气管、与所述电池电堆的出气口相连的尾气管、入堆截止阀、出堆截止阀、空气压缩机、空气旁通阀和控制装置，其特征在于，所述入堆截止阀设置在所述进气管上；所述出堆截止阀设置在所述尾气管上；所述空气压缩机与所述入堆截止阀相连；所述空气旁通阀的一端与所述空气压缩机和所述入堆截止阀之间的进气管连通，另一端与所述尾气管相连；所述控制装置与所述空气压缩机、所述空气旁通阀、所述入堆截止阀和所述出堆截止阀连接，用于控制所述空气压缩机、所述空气旁通阀、所述入堆截止阀和所述出堆截止阀工作。

2.如权利要求1所述的燃料电池空气系统，其特征在于，包括：所述燃料电池空气系统还包括氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器设置在所述尾气管上，用于检测所述尾气管中的氢气浓度，并将所述氢气浓度发送给所述控制装置。

3.如权利要求1所述的燃料电池空气系统，其特征在于，所述燃料电池空气系统还包括中冷器、背压阀、消声器和空气过滤器；所述中冷器的一端与所述空气旁通阀和所述空气压缩机连接，另一端与所述入堆截止阀连接；所述背压阀和所述消声器设置在所述尾气管上；所述背压阀的一端与所述空气旁通阀和所述消声器连接，另一端与所述出堆截止阀连接；所述空气过滤器与所述空气压缩机的进气口相连。

4.如权利要求3所述的燃料电池空气系统，其特征在于，所述燃料电池空气系统还包括湿度调节装置，所述湿度调节装置包括增湿器、増湿旁通阀和湿度传感器；

增湿器包括干气进口、干气出口、湿气入口和湿气出口，所述干气进口与所述中冷器连接，所述干气出口与所述入堆截止阀连接，所述湿气入口与所述出堆截止阀连接，湿气出口与所述背压阀连接；

所述増湿旁通阀一端与所述中冷器和所述增湿器相连，另一端与所述入堆截止阀和所述增湿器相连；

所述湿度传感器设置在所述电池电堆的进气口上。

5.一种燃料电池空气系统控制方法，应用于如权力要求1-4任一项所述的燃料电池空气系统，其特征在于，包括：

获取目标控制指令；

基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态；

控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据；

若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态。

6.如权利要求5所述的燃料电池空气系统控制方法，其特征在于，包括：

获取目标控制指令，所述目标控制指令为系统启动指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述系统启动指令，控制所述入堆截止阀全关，控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全开；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机提高转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速达到所述系统启动指令对应的稳定转速阈值，则控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀全关。

7.如权利要求5所述的燃料电池空气系统控制方法，其特征在于，包括：

获取目标控制指令，所述目标控制指令为系统停机指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述系统停机指令，控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀开启到特定开度阈值；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机提高转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速达到所述系统停机指令对应的特定转速阈值，控制所述空气压缩机执行吹扫处理机制，并在所述吹扫处理机制结束时，控制所述入堆截止阀全关、控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全关。

8.如权利要求5所述的燃料电池空气系统控制方法，其特征在于，所述目标控制指令为浓度调节指令；所述获取目标控制指令，包括：

采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的当前氢气浓度；

若所述当前氢气浓度大于第一氢气阈值且小于第二氢气阈值，则生成所述浓度调节指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述浓度调节指令，控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀开启到特定开度阈值；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机提高转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速达到所述浓度调节指令对应的特定转速阈值，控制所述空气压缩机执行吹扫处理机制，并在所述吹扫处理机制结束时，控制所述出堆截止阀全开、控制所述入堆截止阀全开，并控制所述空气旁通阀全关。

9.如权利要求7或8所述的燃料电池空气系统控制方法，其特征在于，所述控制所述空气压缩机执行吹扫处理机制，包括：

采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第一氢气浓度，基于所述第一氢气浓度，确定对应的目标吹扫时长；

控制所述空气压缩机进行吹扫，在当前吹扫时长达到所述目标吹扫时长时，采用氢气浓度传感器实时检测尾气管内的第二氢气浓度；

若所述第二氢气浓度达到正常浓度阈值，则确定所述吹扫处理机制结束。

10.如权利要求5所述的燃料电池空气系统控制方法，其特征在于，包括：

获取目标控制指令，所述目标控制指令为故障停机指令；

所述基于所述目标控制指令，控制入堆截止阀、出堆截止阀和空气旁通阀进入第一工作状态，包括：

基于所述故障停机指令，控制所述入堆截止阀全关，控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全开；

所述控制空气压缩机工作，并实时检测所述空气压缩机的当前状态数据，包括：

控制所述空气压缩机降低转速，并实时检测所述空气压缩机的当前转速；

所述若所述空气压缩机的当前状态数据达到所述目标控制指令对应的状态切换条件，则控制所述入堆截止阀、所述出堆截止阀和所述空气旁通阀进入第二工作状态，包括：

若所述空气压缩机的当前转速为0，则控制所述入堆截止阀全关，控制所述出堆截止阀全关，并控制所述空气旁通阀全关。

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