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本发明公开了一种汽车燃料电池系统及其空气湿度控制方法,包括膜增湿器总成、燃料电池电堆总成、燃料电池主控制器、电子三通阀、PTC加热器和膜温度传感器,电子三通阀的第一个出口与膜增湿器总成的空气入口连接、第二个出口与空气入堆管路连接,PTC加热器和膜温度传感器安装在膜增湿器总成上,电子三通阀、PTC加热器、膜温度传感器与燃料电池主控制器电连接；在检测到环境温度较低,且收到关机吹扫或冷机启动指令时,控制电子三通阀的第一个出口关闭、第二个出口完全打开,空气通过电子三通阀的第二个出口、空气入堆管路进入燃料电池电堆总成进行吹扫或者冷机启动供气,并进行PTC加热,解决了低温下燃料电池系统的空气湿度控制难题。