CN212725386U - 燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃料电池反应技术领域，具体涉及一种燃料电池系统，用于解决相关技术中风机需要消耗额外的电能且控制过程复杂的技术问题。该燃料电池系统包括燃料电池、氢气进气管路、氢气出气管路、空气进气管路、空气出气管路以及导通管路；氢气进气管路及氢气出气管路均与燃料电池的阳极侧连通，空气进气管路及空气出气管路均与燃料电池的阴极侧连通，氢气出气管路与空气出气管路连通，导通管路用于将空气进气管路中的部分空气分流至空气出气管路，以使空气进气管路的部分空气与尾排氢气混合，从而降低尾排氢气的浓度。因此，无需设置风机就可降低排入大气的尾排氢气的浓度，在避免风机消耗额外的电能的同时，还无需进行复杂的控制。

Description

燃料电池系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池反应技术，尤其涉及一种燃料电池系统。

背景技术

燃料电池作为一种能量转化率高、环境友好的能量转换装置，在基站电源、中小型电站、电动车、备用电源、便携电源等方面，具有广阔的应用前景。

以质子交换膜燃料电池为例，其工作原理为以氢气作为燃料，以氧气作为氧化剂，将氢气和空气供应至燃料电池内，将部分氢气和空气中的部分氧气的化学能通过电化学反应直接转化成电能、热能及反应产物。其中，尾排氢气(即未进行电化学反应的氢气)和尾排空气(即未进行电化学反应的氧气和氮气)排入大气中。由于氢气为易燃易爆气体，浓度较高的尾排氢气排入大气后遇明火或电火花极易发生爆炸，造成严重的安全隐患。在相关技术中，燃料电池的氢气排放管路上设有与外界的大气相连通的排放箱，排放箱内设有风机，通过控制风机的启闭来限制尾排氢气的排放速度，使得排入大气的尾排氢气的浓度降低，从而避免发生爆炸。

然而，采用上述结构，驱动风机不仅需要消耗额外的电能，且风机的控制过程复杂。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种燃料电池系统，以解决相关技术中风机需要消耗额外的电能、控制过程复杂的技术问题。

本实用新型实施例提供一种燃料电池系统，燃料电池、氢气进气管路、氢气出气管路、空气进气管路、空气出气管路以及导通管路；所述氢气进气管路用于将氢气输送至所述燃料电池的阳极侧内；所述氢气出气管路的进气端与所述燃料电池的阳极侧连通，用于将尾排氢气排出；所述空气进气管路用于将空气输送至所述燃料电池的阴极侧内；所述空气出气管路的进气端与所述燃料电池的阴极侧连通，用于将尾排空气排出；所述空气出气管路的出气端与外界大气连通，所述氢气出气管路的出气端与所述空气出气管路连通；所述导通管路用于将进入所述空气进气管路中的一部分空气直接分流至所述空气出气管路，所述导通管路的进气端与所述空气进气管路连通，所述导通管路的出气端与所述空气出气管路连通。

如上所述的燃料电池系统，其中，所述导通管路上还设有流量控制阀，所述流量控制阀用于控制所述导通管路的流量。

如上所述的燃料电池系统，其中，所述空气进气管路上设有启闭阀门，所述启闭阀门用于控制所述空气进气管路的通断。

如上所述的燃料电池系统，其中，还包括循环管路，所述循环管路的进气端与所述空气出气管路连通，所述循环管路的出气端与所述空气进气管路连通，并且所述循环管路的出气端位于所述启闭阀门与所述空气进气管路的进气端之间。

如上所述的燃料电池系统，其中，所述循环管路上设有空气循环阀，所述空气循环阀用于控制所述循环管路的通断。

如上所述的燃料电池系统，其中，还包括增湿器，所述空气进气管路和所述空气出气管路通过所述增湿器进行干湿交换。

如上所述的燃料电池系统，其中，所述氢气出气管路上设有开关阀，所述开关阀用于控制所述氢气出气管路的通断。

如上所述的燃料电池系统，其中，还包括控制器，所述开关阀为电磁开关阀，所述电磁开关阀与所述控制器电连接。

如上所述的燃料电池系统，其中，所述氢气出气管路上还设有颗粒过滤器，所述颗粒过滤器位于所述氢气出气管路的进气端与所述开关阀之间。

如上所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池为多个，多个所述燃料电池共同构成燃料电池堆。

本实用新型提供的燃料电池系统，包括：燃料电池、氢气进气管路、氢气出气管路、空气进气管路、空气出气管路以及导通管路；氢气进气管路用于将氢气输送至燃料电池的阳极侧内；氢气出气管路的进气端与燃料电池的阳极侧连通，用于将尾排氢气排出；空气进气管路用于将空气输送至燃料电池的阴极侧内；空气出气管路的进气端与燃料电池的阴极侧连通，用于将尾排空气排出；空气出气管路的出气端与外界大气连通，氢气出气管路的出气端与空气出气管路连通；导通管路用于将进入空气进气管路中的一部分空气直接分流至空气出气管路，导通管路的进气端与空气进气管路连通，导通管路的出气端与空气出气管路连通。通过上述设置，可以将尾排空气与尾排氢气混合，并将空气进气管路的一部分空气分流至空气出气管路，增加了与尾排氢气混合的空气量，从而降低尾排氢气的浓度，以避免发生爆炸。因此，无需设置风机就可降低排入大气的尾排氢气的浓度，在避免风机消耗额外的电能的同时，还无需进行复杂的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的燃料电池系统中燃料电池的工作原理示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种燃料电池系统的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种燃料电池系统的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的再一种燃料电池系统的示意图。

附图标记说明：

10：燃料电池系统；

1：燃料电池；

2：氢气进气管路；

3：氢气出气管路；

4：空气进气管路；

5：空气出气管路；

6：导通管路；

7：循环管路；

8：增湿器；

11：质子交换膜；

12：阳极扩散层；

13：阳极催化层；

14：阴极扩散层；

15：阴极催化层；

31：开关阀；

32：颗粒过滤器；

41：启闭阀门；

42：空气压缩机；

43：空气过滤器；

44：质量流量计；

45：中冷器；

61：流量控制阀；

71：空气循环阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

燃料电池是将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其他反应产物的能量转换装置，是一种清洁友好的新能源装置，因而广泛应用在基站、电动车、船舶等设备上。

图1为本实用新型实施例提供的燃料电池系统中燃料电池的工作原理示意图。如图1所示，以质子交换膜燃料电池为例，质子交换膜燃料电池1包括质子交换膜11、阳极扩散层12以及阴极扩散层14，阳极扩散层12和阴极扩散层14分别夹设在质子交换膜11的两面，质子交换膜11与阳极扩散层12之间的界面上形成有阳极催化层13，质子交换膜11与阴极扩散层14之间的界面上形成有阴极催化层15，阳极扩散层12和阳极催化层13共同构成阳极侧，阴极扩散层14和阴极催化层15共同构成阴极侧，阳极侧与阴极侧通过外电路相连，形成电流回路。其中，质子交换膜11起到传输质子(参照下文描述)的作用，质子经质子交换膜11从阳极侧迁移到阴极侧，并且将燃料和氧化剂分隔开来，避免燃料和氧化剂相互混合而产生爆发式反应，扩散层为多孔性的材料(例如碳纤维纸)，催化层包含能够促进电化学反应的材料(例如金属铂催化剂)。

如图1所示，质子交换膜燃料电池1的工作原理为将燃料(例如氢气)送入至燃料电池1的阳极侧，将氧化剂(例如空气)送入至燃料电池1的阴极侧，氢气从多孔性的阳极扩散层12渗透到阳极催化层13上，并在阳极催化层13的表面发生电化学反应：

H₂→2H⁺+2e^-

也就是说，氢分子分解为带正电的氢离子H⁺(即质子)并释放出带负电的电子e^-，质子穿过质子交换膜11到达阴极侧，电子经过外电路到达阴极侧，质子、电子以及空气在阴极侧发生电化学反应：

1/2O₂+2H⁺+2e^-→H₂O

也就是说，质子、电子以及空气在阴极侧发生电化学反应，释放能量并生成水。其中，尾排氢气(即未进行电化学反应的氢气)和尾排空气(即未进行电化学反应的氧气和氮气)排入大气中。由于氢气为易燃易爆气体，在空气中的爆炸极限为4％～75％，在此范围内的尾排氢气排入大气后遇到明火或电火花极易发生爆炸，严重威胁生产安全。

为了降低尾排氢气的浓度，氢气排放管路上设有与外界的大气相连通的排放箱，排放箱内设有风机，通过控制风机的启闭来限制尾排氢气的排放速度，使得排入大气的尾排氢气的浓度降低至爆炸极限以下，从而避免发生爆炸。使用时，需要不断的驱动风机或停止风机以使尾排氢气多次少量的从排放箱排入至大气，进而降低其浓度。但是，驱动风机不仅需要消耗额外的电能，且风机的控制过程复杂。

有鉴于此，本申请实施例提出了一种燃料电池系统，通过将尾排氢气导入至空气排放管路，使其与尾排空气相混合，以降低其浓度，并将送入燃料电池1的阴极侧的一部分空气分流至氧气排放管路，进一步增加了与尾排氢气混合的空气量，以将尾排氢气的浓度降至安全限值以下。因此，无需设置风机就可降低排入大气的尾排氢气的浓度，在避免风机消耗额外的电能的同时，还无需进行复杂的控制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的燃料电池系统。

图2为本实用新型实施例提供的一种燃料电池系统的示意图。如图1和图2所示，本实施例提供了一种燃料电池系统10，包括：燃料电池1、氢气进气管路2、氢气出气管路3、空气进气管路4以及空气出气管路5，氢气进气管路2的出气端与燃料电池1的阳极侧连通，氢气出气管路3的进气端与燃料电池1的阳极侧连通，空气进气管路4的出气端与燃料电池1的阴极侧连通，空气出气管路5的进气端与燃料电池1的阴极侧连通，空气出气管路5的出气端与外界的大气连通，并且氢气出气管路3的出气端与空气出气管路5连通。

其中，氢气进气管路2用于将氢气输送至燃料电池1的阳极侧内，氢气出气管路3用于将尾排氢气排出，空气进气管路4用于将空气输送至燃料电池1的阴极侧内，空气出气管路5用于将尾排空气排出，以使氢气和空气在燃料电池1进行电化学反应，进而释放能量。

氢气出气管路3的出气端与空气出气管路5连通可以分为三种情形，即氢气出气管路3的出气端可以与空气出气管路5的进气端连通、也可以与空气出气管路5的出气端连通、还可以与空气出气管路5的进气端与出气端之间的管路连通。

基于上述，氢气出气管路3与空气出气管路5共同构成了用于排放尾排氢气和尾排空气的流道。燃料电池1工作时，氢气经氢气进气管路2送入至燃料电池1的阳极侧，空气经空气进气管路4送入至燃料电池1的阴极侧，氢气和空气中的氧气发生电化学反应，在阴极侧释放能量并生成水，尾排空气进入空气出气管路5，尾排氢气经氢气出气管路3送入至空气出气管路5，并与尾排空气混合后从空气出气管路5的出气端排入到大气内，使得排入大气的尾排氢气的浓度降低。

继续参照图2，燃料电池系统10还包括导通管路6，导通管路6的进气端与空气进气管路4连通，导通管路6的出气端与空气出气管路5连通，导通管路6用于将进入空气进气管路4中的一部分空气直接分流至空气出气管路5。由此，导通管路6将一部分空气导入至空气出气管路5内，使其与尾排氢气及尾排空气混合，进一步降低了尾排氢气的浓度，避免了排出的尾排氢气浓度过高所导致的爆炸风险。

其中，导通管路6的进气端可以与空气进气管路4的任一处连通，导通管路6的出气端可以与空气出气管路5的任一处连通，只要空气进气管路4的一部分空气能够与空气出气管路5内的尾排氢气混合即可。

导通管路6上还设有流量控制阀61，流量控制阀61用于控制导通管路6的流量。由此，通过改变流量控制阀61的阀口的大小，来改变空气进气管路4向空气出气管路5送入的空气量，以便于控制排入大气的尾排氢气的浓度，使其浓度降至爆炸极限以下。其中，流量控制阀61可以为节流阀、也可以为调速阀、还可以为分流集流阀，本实施例对此不做限制。

示例性地，当燃料电池1处于小电流运行的状态时，进行电化学反应的氢气量小，尾排氢气浓度高，此时，流量控制阀61的开度可以为最大值；当燃料电池1处于大电流运行的状态时，进行电化学反应的氢气量大，尾排氢气浓度低，此时，流量控制阀61的开度可以适当减小直至其开度为零，也即将流量控制阀61关闭。

需要指出的是，导通管路6是在不影响燃料电池1进行电化学反应所需的空气量的前提下往空气出气管路5导入一定的空气量，从而避免进行电化学反应的空气不足，以免燃料电池1的性能受影响。

综上，利用尾排空气与尾排氢气混合以降低排入大气的尾排氢气的浓度，并将空气进气管路4的一部分空气分流至空气出气管路5，进一步增加与尾排氢气混合的空气量，以进一步降低尾排氢气的浓度，使其降低至爆炸极限以下。因此，无需通过控制风机就可降低排入大气的尾排氢气的浓度，在避免风机消耗额外的电能的同时，还无需进行复杂的控制。此外，提高了对尾排空气的资源利用。

图3为本实用新型实施例提供的另一种燃料电池系统的示意图。如图3所示，空气进气管路4上还设有启闭阀门41，启闭阀门41用于控制空气进气管路4的通断。如此设置，在燃料电池1处于关机状态时，通过启闭阀门41将空气进气管路4断开，使燃料电池系统10与大气隔离，以免燃料电池1在关机状态进行电化学反应。其中，启闭阀门41可以为截止阀、也可以为闸阀、还可以为球阀。较佳地，启闭阀门41为隔离阀，隔离阀的安全性高；具体而言，隔离阀可以设计为常闭阀门，在燃料电池1关机过程中被切断，也就是说，通常情况下隔离阀处于闭合状态，此时空气进气管路4实现导通，在燃料电池1关机过程中，断开隔离阀使得空气进气管路4截止。另外，启闭阀门41可以位于导通管路6的进气端与空气进气管路4的出气端之间，也可以位于空气进气管路4的进气端与导通管路6的进气端之间。

继续参照图3，在燃料电池1关机过程中，为了将燃料电池1阴极侧残余的空气耗尽，燃料电池系统10还包括循环管路7，循环管路7的进气端与空气出气管路5连通，循环管路7的出气端与空气进气管路4连通，并且循环管路7的出气端位于启闭阀门41与空气进气管路4的进气端之间。通过上述设置，在燃料电池1关机的过程中，使启闭阀门41处于断开状态，阴极侧的尾排空气经空气出气管路5排出，进而避免阴极侧残余的空气经质子交换膜11渗透至阳极侧，导致燃料电池1的阳极侧出现氢空混合而影响燃料电池1的性能。并且，空气出气管路5、循环管路7以及空气进气管路4连通并构成向阴极侧输送空气的循环流道，阴极侧残余的一部分空气经循环管路7导回至阴极侧，使其在燃料电池1关机的过程中与氮气进行电化学反应，由此，通过回流的方式消耗掉部分尾排空气，从而对部分尾排空气进行循环利用，节约资源。

其中，循环管路7的进气端可以与空气出气管路5的任一处连通，而循环管路7的出气端可以位于启闭阀门41与导通管路6的进气端之间，也可以位于导通管路6的进气端与空气进气管路4的进气端之间。

循环管路7上设有空气循环阀71，空气循环阀71用于控制循环管路7的通断。由此，通过断开或者闭合空气循环阀71使得循环管路7导通或者切断，从而使尾排空气可控地回流至燃料电池1的阴极侧。例如，在燃料电池1关机过程中，闭合空气循环阀71以连通循环管路7。

进一步地，空气进气管路4上还设有空气压缩机42，空气压缩机42位于启闭阀门41与空气进气管路4的进气端之间。由此，空气压缩机42为空气进气管路4内的空气提供循环动力，使其顺利地进入燃料电池1内。需要说明的是，图3中所示的循环管路7的出气端位于启闭阀门41与导通管路6的进气端之间，且空气压缩机42位于循环管路7的出气端与导通管路6的进气端之间，一部分空气经循环管路7的出气端导入至空气进气管路4，在空气压缩机42提供的循环动力下，这一部分空气不会流入导通管路6，从而避免这一部分空气从导通管路6分流。

图4为本实用新型实施例提供的再一种燃料电池系统的示意图。如图1和图4所示，由于水化的质子能够更顺利的穿过质子交换膜11，为了保证燃料电池1长期运行的稳定性，本实施例中燃料电池系统10还包括增湿器8，空气进气管路4和空气出气管路5通过增湿器8进行干湿交换。由此，燃料电池1的阴极侧发生电化学反应生成水，尾排空气携带部分水汽排出，通过增湿器8将其带有的水分子交换给流入燃料电池1的阴极侧的空气，使得燃料电池1的阴极侧始终有水分子供应，以对质子交换膜11保湿，从而避免缺乏水分子的质子无法顺利通过质子交换膜11导致的内阻增加、电池性能下降。

氢气出气管路3上设有开关阀31，开关阀31用于控制氢气出气管路3的通断，从而使尾排氢气可控地进行排放。其中，开关阀31可以为截止阀、也可以为闸阀、还可以为球阀或者隔离阀。

较佳地，开关阀31为电磁开关阀，燃料电池系统10还包括控制器，控制器与电磁开关阀电连接。其中，控制器可以为ICU(Inner Control Unit，内制控制单元)，也可以为PLC(Programmable Logic Controller，可编程检测控制器)。如此设置，可以根据燃料电池1的运行状态控制电磁开关阀的启闭，以适量的排出尾排氢气，从而避免排出的尾排氢气浓度达到爆炸极限。使用时，当燃料电池1在小电流下运行时，氢气消耗量小，尾排氢气浓度高，此时，控制器控制电磁开关阀的闭合频率高，例如每隔3～5秒秒左右开闭一次，以加快尾排氢气的排放速度，从而将尾排氢气快速排出到大气中；当燃料电池1在大电流下运行时，氢气消耗量大，尾排氢气浓度低，此时，控制器控制电磁开关阀的闭合频率低，例如每隔10秒左右开闭一次。

空气出气管路5的出气端可以设置浓度传感器，浓度传感器与控制器电连接，浓度传感器用于监测排入大气的尾排氢气的浓度，并将该浓度数据发送给控制器，控制器根据该浓度数据控制电磁开关阀31的启闭频率和通过空气压缩机42的空气流量。例如，在浓度为3.8％时，控制器控制电磁开关阀31的启闭频率增大，同时，提高通过空气压缩机42的空气流量，进而增加进入导通管路6的空气流量，以尽可能的降低排入大气的尾排氢气的浓度，降低爆炸的风险。

氢气出气管路3上还设有颗粒过滤器32，颗粒过滤器32位于氢气出气管路3的进气端与开关阀31之间，从而过滤掉尾排氢气中可能存在的颗粒物杂质，避免颗粒物杂质堵塞开关阀31，以保证氢气出气管路3的通畅。

此外，如图4所示，空气进气管路4上还设有空气过滤器43，空气过滤器43用于过滤掉空气中的颗粒物和氮化物、硫化物等化学杂质，以确保进入燃料电池1内部的空气的纯度，避免空气中的氮化物、硫化物进行电化学反应而影响燃料电池1的工作性能。较佳地，空气过滤器43设于空气进气管路4的进气端的首端，也就是说，空气过滤器43为空气进气管路4的进气端向出气端方向的第一个器件，从而在燃料电池系统10工作的初始阶段就过滤掉空气中的化学杂质。

燃料电池系统10还包括设置在空气进气管路4上的质量流量计44，质量流量计44位于空气过滤器43与启闭阀门41之间，用于监控进入燃料电池1的空气流量。通过监控空气流量，工作人员可以获知送入空气进气管路4的空气量，从而可以根据实际工况对进入的空气量进行调节。

本实施例中，空气进气管路4还设有中冷器45，中冷器45位于空气压缩机42与空气进气管路4的进气端之间，中冷器45用于冷却从空气压缩机42出来的空气，降低进入燃料电池1内的空气的温度，从而避免燃料电池1的内部温度过高而影响其性能。

值得说明的是，在上述实施例中，燃料电池1可以为质子交换膜11燃料电池、也可以为碱性燃料电池或者固体氧化物燃料电池，只要其以氢气为燃料，以空气为氧化剂即可。当然，这里的氢气应当作广义理解，即理解为富有氢的气体。

在上述实施例的基础上，燃料电池1可以为多个，多个燃料电池1彼此串联的进行组装，共同构成燃料电池堆。由此，可以提高燃料电池系统10释放的能量，使其转换得到较高的电能和热能，从而适用于基站、中小型电站、电动车等设备，满足用户的需求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：燃料电池、氢气进气管路、氢气出气管路、空气进气管路、空气出气管路以及导通管路；

所述氢气进气管路用于将氢气输送至所述燃料电池的阳极侧内；所述氢气出气管路的进气端与所述燃料电池的阳极侧连通，用于将尾排氢气排出；

所述空气进气管路用于将空气输送至所述燃料电池的阴极侧内；所述空气出气管路的进气端与所述燃料电池的阴极侧连通，用于将尾排空气排出；

所述空气出气管路的出气端与外界大气连通，所述氢气出气管路的出气端与所述空气出气管路连通；

所述导通管路用于将进入所述空气进气管路中的一部分空气直接分流至所述空气出气管路，所述导通管路的进气端与所述空气进气管路连通，所述导通管路的出气端与所述空气出气管路连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述导通管路上还设有流量控制阀，所述流量控制阀用于控制所述导通管路的流量。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气进气管路上设有启闭阀门，所述启闭阀门用于控制所述空气进气管路的通断。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括循环管路，所述循环管路的进气端与所述空气出气管路连通，所述循环管路的出气端与所述空气进气管路连通，并且所述循环管路的出气端位于所述启闭阀门与所述空气进气管路的进气端之间。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述循环管路上设有空气循环阀，所述空气循环阀用于控制所述循环管路的通断。

6.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括增湿器，所述空气进气管路和所述空气出气管路通过所述增湿器进行干湿交换。

7.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气出气管路上设有开关阀，所述开关阀用于控制所述氢气出气管路的通断。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括控制器，所述开关阀为电磁开关阀，所述电磁开关阀与所述控制器电连接。

9.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气出气管路上还设有颗粒过滤器，所述颗粒过滤器位于所述氢气出气管路的进气端与所述开关阀之间。

10.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池为多个，多个所述燃料电池共同构成燃料电池堆。

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