CN104044483B - 一种无需外充电的电动车动力电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无需外充电的电动车动力电源，包括：储能电池，用于对功率电池进行充电或直接驱动电机；储能电池控制单元，用于控制储能电池，通过对储能电池内部的气、水、热进行控制，对储能电池的启停和输出功率进行调节；功率电池，用于直接向电机提供电能，通过接收储能电池提供的电能维持电动车中电机的正常转动功率；功率电池管理单元，用于控制功率电池的放电和充电；DC/DC转换单元，用于将固定范围内波动的直流电压变换为可加载到功率电池的电压；动力系统控制单元，用于调节储能电池的发电和功率电池的充放电，并向电机提供电能。本发明中将燃料电池作为储能电池和辅助供电电池，可实现电动车的实时充电，无需外接充电接口。

Description

一种无需外充电的电动车动力电源

技术领域

本发明涉及动力电源，特别是指一种无需外充电的电动车动力电源。

背景技术

世界能源供应紧张和环境污染迫使人类开始汽车动力电池的更新换代、探索传统燃油动力系统的替代品。以锂电池、铅酸电池或超级电容等蓄电池为动力电源的纯电动车以其独特的优势成为研究热点。但因这类蓄电池储能小，由此导致电动车续航里程短，而且蓄电池本身充电时间长，使其不能被广泛地推广应用。

以燃料电池为主要动力电源的燃料电池汽车，具有能量转换效率高、发动机尾气零排放、可模块化集成等优点，但启停频繁、功率梯度变化大等特点使汽车行驶工况违背了燃料电池基于电化学平衡反应实现稳定对外供电的工作特性，严重影响了燃料电池的稳定性、使用寿命，也由此阻碍了燃料电池车的推广。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一种无需外充电的电动车动力电源，克服现有技术中动力电源的不足。

基于上述目的本发明提供的一种无需外充电的电动车动力电源，包括：储能电池、储能电池控制单元、功率电池、功率电池管理单元、DC/DC转换单元和动力系统控制单元，所述储能电池与所述储能电池控制单元连接，所述功率电池与所述功率电池管理单元连接，所述储能电池与所述功率电池通过所述DC/DC转换单元连接，所述动力系统控制单元分别与所述储能电池控制单元、功率电池管理单元和DC/DC转换单元连接，其中：

所述储能电池，通过电化学反应将化学能直接转化为直流电能，用于对功率电池进行充电或直接驱动电机；

所述储能电池控制单元，用于控制储能电池，通过对所述储能电池内部的气、水、热进行控制，对储能电池的启停和输出功率进行调节；

所述功率电池，用于直接向电机提供电能，通过接收所述储能电池提供的电能维持所述电动车中电机的正常转动功率；

所述功率电池管理单元，用于控制所述功率电池的放电和充电；

所述DC/DC转换单元，用于将所述储能电池输出的在固定范围内波动的直流电压变换为可加载到功率电池的电压；

所述动力系统控制单元，用于调节所述储能电池的发电和所述功率电池的充放电，并向电机提供电能。

在一些实施例中，所述动力系统控制单元中进行如下的控制调节：

当所述功率电池的储能容量低于总容量的40％时，通过储能电池控制单元启动所述储能电池并根据功率电池管理单元对该功率电池进行充电，用以降低储能电池的启停频率；

所述储能电池开始对功率电池充电后，当所述功率电池的能量容量达到90～95％时，关闭所述储能电池。

在一些实施例中，所述储能电池包括甲醇-水制氢设备和氢燃料电池发电装置，所述甲醇-水制氢设备，用于供应氢燃料电池发电装置所需要的氢气；所述氢燃料电池发电装置，用于将储存在氢气和氧化剂中的化学能转化为直流电能。

在一些实施例中，所述甲醇-水制氢设备与所述储能电池之间设置缓冲气瓶，所述缓冲气瓶通过氢气减压阀与所述储能电池的进气端连接，所述缓冲气瓶用于在低负载时收集多余的氢气，在高负载时补充欠缺的氢气，在所述甲醇-水制氢设备冷启动时作为供氢单元，提供氢气。

在一些实施例中，所述缓冲气瓶通过安全卸荷阀和增压泵与所述甲醇-水制氢设备连接，所述增压泵用于将该甲醇-水制氢设备的输出氢气进行增压以便于储存更多氢气；所述安全卸荷阀与所述增压泵配合，当缓冲气瓶内的压力高于预置的安全压力值时，启动泄压功能。

在一些实施例中，所述储能电池中每个单电池的电压在0.6～0.8V区间内。

在一些实施例中，所述功率电池包括：锂电池、铅酸电池或超级电容中的一种或者多种。

在一些实施例中，所述缓冲气瓶中氢气最高的充气压力不大于30MPa，氢气的体积减小范围是原有体积的200～300倍。

在一些实施例中，所述功率电池和储能电池的功率大小及储存能量根据如下方式获得：

根据电动车电机工作的额定功率，得到功率大小相同的功率电池额定功率；根据电动车所有行程的耗能，计算出功率电池的储存能量；

根据电动车的单次行程的耗能和相邻行程之间的时间间隔，计算出储能电池电堆需要达到的额定功率；

根据所述储能电池中储存的化学能量实际占用的体积，计算出储能电池的纯能箱的体积。

在一些实施例中，还包括：空气泵、空气减压阀、散热风扇、氢气电磁阀、空气电磁阀和二极管，

所述空气泵通过所述空气减压阀与所述储能电池连接，用于提供储能电池需要的增压空气；所述氢气电磁阀和空气电磁阀分别设置在所述储能电池的气体管路尾端上，用于排除电池内部的杂质气体和多余的水；所述散热风扇一端与所述储能电池的正极端引出的管路连接，另一端与所述储能电池的负极端引出的管路连接；

所述二极管设置在所述储能电池的输出端与所述DC/DC转换单元之间，用于防止电流反冲损坏所述储能电池。

从上面所述可以看出，本发明的优点如下：

1)克服了纯电动车续航里程短、充电时间长的缺点；

2)动力电源功率范围覆范围广，可用于观光车、物流车、轿车、大巴车等；

3)无需外充电的动力电源不仅功率覆盖范围宽(千瓦级到百千瓦级)、而且可以模块化装配，可满足各种动力需求的电动车；

4)动力电源中的燃料电池的燃料储备容器可根据不同车型及其常规运行路线，进行灵活设计，可为不同电动车设计最优的动力电源燃料箱。

发明原理：

本发明中功率电池作为电机驱动的主供电电池，燃料电池作为储能电池和辅助供电电池，可实现电动车的实时充电，无需外接充电接口。通过以下几点进行改进：

(1)续航里程

无需外充电的电动车动力电源，通过将现有纯电动车动力电池的高功率特性与储能电池的高储能特性结合，解决电动车续航里程短的技术短板。但本发明并非储能电池与功率单池的简单结合，实现无外充电特点需要结合具体的车型、具体的应用领域进行动力电源匹配性的设计，具体分析如下：

(a)对具有固定行驶路线的电动车，如公园观光车、城市物流车、邮局运输车、运钞车、城市公交车等，功率电池的功率应满足电机需求，储能电池的功率一般小于功率电池的功率。为满足电动车自充电功能，储能电池即燃料电池的功率及储存能量的设计须考虑以下参数：行驶过程的启、停时间；单次行程的耗能；相邻行程之间的时间间隔等。另一方面，能源管理上当功率电池的储能容量低于一定的数值如40％时，开始启动燃料电池并对功率电池充电，这样可大大降低储能电池的启停频率。

比如对公园的游览车，若电机额定功率8kW、单次往返耗电3kWh、两次行程之间间隔0.5h、1天完成10个往返，则可以设计功率电池额定功率8kW，储能电池功率6kW，油箱储能30kWh(若3kg甲醇储能5kWh，则应设计燃油箱储存甲醇不小于18kg)，这样添加1次燃油可以满足游览车1天运营。

(b)对无固定行驶路线的电动车，如私家车，因行驶路线无规律可循，功率电池的功率应满足电机需求，储能电池的功率一般等于电机的额定功率，储能电池的储能量一般满足补充一次燃料行驶约300km，可用其配套的甲醇加油站等基础设施补充燃料，甲醇加油站可以用现有的加油站改造。能源管理上当功率电池的储能容量低于一定的数值如40％时，开始启动储能电池并对功率电池充电，这样可大大降低储能电池的启停频率。

在本发明中改变了原储能电池作为主动力电池的工作模式，将储能电池作为储能电池，充分发挥储能电池的高储能特性与铅酸/锂电池的高功率特性，不仅提升电动车动力电源的加速特性，延长其保养周期与工作寿命，而且降低生产和使用成本，利于电动车的市场化推广。

(2)燃油添加

传统储能电池电动车以高压氢气瓶储氢，安全标准禁止储能电池车以更换气瓶的方式补充燃料，而补充高压氢气的时间较长，为解决这一难点，本发明提出甲醇水制氢机作为储能电池电动车的燃料供应方案，(50L甲醇水燃料的补充速度可在2～3分钟内完成。)改变电动车的外充电模式，使用添油式补充能量，实现电动车快速补充能量，排除电动车市场化障碍。

在本发明中改变了原电动车以蓄电池储电能的模式，使用液态燃料以化学能的模式储能，储能密度高，续航里程长，推进电动车的实用化进程。

(3)储能电池的寿命

储能电池工作电压过低将导致效率低、能源浪费，但电压过高则导致催化剂载体腐蚀，因此本发明中的无需外充电的储能电池动力电源，通过能源管理让储能电池以相对稳定的功率区间(单池平均电压0.6～0.8V)运行，降低储能电池的衰减、同时将能量转换效率维持在较高的水平。

储能电池的启停频繁导致的高电压运行将加大储能电池的衰减，为尽量避免实时充电导致的储能电池的频率启停，本发明将采用以下能源管理措施：设置功率电池能量容量降低至30％～40％时启动储能电池，储能电池开始对功率电池充电；当功率电池的能量容量达到90～95％时，关闭储能电池。如对锂电池可以监测单池电压得到相对的电池剩余能量，一般最高电压4.2V，最低放电电压3.0V。

(4)供氢速率的动态响应

储能电池工作点在单池0.6～0.8V区间时，其功率波动高达5～6倍。而甲醇水制氢设备是通过甲醇与水经化学反应制得氢气，稳定制氢需制氢设备内部化学平衡的建立，因化学平衡的扰动无法瞬间重新建立平衡，所以甲醇水制氢设备无法实现5～6倍产氢速率波动的负载跟随性，造成供氢速率的在线负载跟随性差。另一方面，甲醇水制氢设备冷启动时间较长，一般大于10分钟，导致动力系统的冷启动无法满足产品的技术指标。

本发明中采取的方案是在甲醇水制氢设备与储能电池电堆中间增设缓冲气瓶，所述缓冲气瓶的作用是在低负载时收集多余的氢气，在高负载时补充欠缺的氢气，在制氢设备冷启动时作为供氢单元。

但是更进一步，如果仅仅是添加具备上述功能的缓冲气瓶，气瓶体积非常大，导致产品整体体积庞大，不利于产品的实际使用。在本发明中，设计与缓冲气瓶配套的增压泵、安全卸荷阀，其中的缓冲气瓶最高充气压力达到30MPa。增压泵的作用是将制氢设备的输出氢气进行增压以便于同等体积下储存更多的氢气，可将缓冲气瓶的体积减小20～30倍；安全卸荷阀的作用则是当气瓶内的压力高于安全压力值时，启动泄压功能，防止气瓶内压力过高导致的安全隐患。

附图说明

图1为本发明的一实施例中无需外充电的电动车动力电源示意图；

其中，1—储能电池；2—氢气缓冲瓶3—空气泵；4—氢气减压阀；5—空气减压阀；6—散热风扇；7—氢气电磁阀；8—空气电磁阀；9—单电池检测单元；10—储能电池控制单元；11—二极管；12—功率电池；13—功率电池管理单元；14—DC/DC转换单元；15—动力系统控制单元；16—甲醇-水制氢设备；17—增压泵；18—安全卸荷阀；19—电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

请参考图1，是本实施例中一种无需外充电的电动车动力电源，包括：储能电池1，通过电化学反应将化学能直接转化为直流电能，用于对功率电池12进行充电或直接驱动电机；储能电池控制单元10，用于控制储能电池，通过对所述储能电池1内部的气、水、热进行控制，完成储能电池的启停和输出功率的调节；(可参考：“燃料电池气、水、热平衡分析及综合管理系统设计”武汉理工大学汽车工程学院，陈壁峰，钱彩霞。)功率电池12，用于直接向电机主动提供电能，通过接收所述储能电池1提供的电能维持所述电动车中电机的正常转动功率；功率电池管理单元13，用于控制所述功率电池12的放电和充电；DC/DC转换单元14，用于将所述储能电池1输出的一定范围波动的直流电压变换为功率电池12的电压(储能电池1与功率电池12为并联结构模式)；动力系统控制单元15，分别与所述储能电池1控制单元10、功率电池管理单元13和DC/DC转换单元14连接，用于调节所述储能电池1的发电和所述功率电池12的充放电，并向电机提供电能。

在本实施例中提出的电动车用无需外充电的燃料电池动力电源，包括储能电池1和功率电池12，储能电池1选用甲醇水制氢和氢燃料电池发电装置，功率电池12可选用锂电池、铅酸电池或超级电容中的一种或者多种。铅酸电池是蓄电池的一种，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂金属电池通常是不可充电的，且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。超级电容它是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能，因而不同于传统的化学电源。所以无论是选用锂电池、铅酸电池或超级电容，都能够提供电动车正常的电机供电，保证电机正常运转功率。

燃料电池是储能电池1的一种类型，是一种通过电化学反应将化学能直接转化为直流电能的装置，只要有充足的燃料、氧化剂供应，燃料电池就可以源源不断地输出电能，因此燃料电池是一种高效的储能装置。

在本实施例中，进一步的，所述动力系统控制单元15中进行如下的控制调节：

当所述功率电池12的储能容量低于总容量的40％时，(该数值可以根据功率电池12和储能电池1的特性进行匹配修订)通过储能电池控制单元10启动所述储能电池1并根据功率电池管理单元13对该功率电池12进行充电，用以降低储能电池1的启停频率；所述储能电池1开始对功率电池12充电后；当所述功率电池12的能量容量达到90～95％(该数值可以根据功率电池12和储能电池1的特性进行匹配修订)时，关闭所述储能电池1。应根据所配置的功率电池的电压或剩余容量决定燃料电池的启停，例如对常规的锂电池，满容量对应的电压4.16～4.22V,90％容量对应的电压约4.08V，80％容量对应的电压约3.97V，70％容量对应的电压约3.90V等，3.76V电压是锂电池的持久电压点，此时的电容量约40～41％，可选择3.74V电压点作为启动燃料电池的标志，这样不仅避免了燃料的频繁启停，同时兼顾了锂电池的充放电寿命。

所以本发明同时实现了无外接电源的充电模式，规避了传统电动车充电慢、需要必要的充电柱的缺点。从传统燃料电池车技术考虑，为减少由于电动车启停频繁、功率梯度变化大等汽车行驶工况对燃料电池的稳定性、使用寿命的伤害，本发明提出的无需外充电的燃料电池动力电源，通过能源管理将燃料电池的工作限定在相对稳定的功率区间(单电池工作电压区间0.6～0.8V，再由DC/DC将电堆的输出电压转换成母线电压)，而功率电池12则协调完成电动车瞬时总功率变化的需求：补充电机瞬时大功率需求或吸收燃料电池多余的电能输出。

在本实施例中，可选的，所述储能电池1包括甲醇-水制氢设备和氢燃料电池发电装置，所述甲醇-水制氢设备16，用于供应氢燃料电池发电装置所需要的氢气；所述氢燃料电池发电装置，用于将储存在氢气和氧化剂中的化学能转化为直流电能。所述甲醇-水制氢设备16带有燃料箱。使用甲醇水制氢技术(甲醇和水反应产生氢气和二氧化碳，其中的氢气通过氢传输膜分离出来作为燃料电池的能源进行电化学反应并产生电能)时，燃料电池添加燃料(甲醇水混合物)的时间与现有燃油汽车加油时间相比拟。

在本实施例中，可选的，所述甲醇-水制氢设备16与所述储能电池1之间设置缓冲气瓶，所述缓冲气瓶通过氢气减压阀与所述储能电池1的进气端连接，所述缓冲气瓶用于在低负载时收集多余的氢气，在高负载时补充欠缺的氢气，在所述甲醇-水制氢设备16冷启动时作为供氢单元，提供氢气。冷启动指甲醇-水制氢设备16处于关闭状态，接收到启动信号，并开始启动。以储能电池为燃料电池为例，对额定功率5kW的氢燃料电池发电装置，按照耗氢速率υ_H2＝0.45Pe/V_cell(单位L/h)配置的甲醇-水制氢设备的额定供气速率约3.4m³/h(设储能电池电堆单电池额定电压0.7V，氢气利用率为95％)，当电堆分别以单池电压0.6V或0.8V工作时，对应的燃料电池功率分别约6.4kW、2.8kW，对应的氢气消耗分别约4.8m³/h、1.6m³/h，即当燃料电池输出低于5kW时，电池耗氢速率小于制氢速率，此时过多的氢气通过增压泵保存到缓冲气瓶；当燃料电池输出高于5kW时，电池耗氢速率大于制氢速率，此时缺少的氢气由缓冲气瓶提供给电池。

在本实施例中，可选的，所述缓冲气瓶通过安全卸荷阀和增压泵与所述甲醇-水制氢设备16连接，所述增压泵用于将该甲醇-水制氢设备16的输出氢气进行增压以便于储存更多氢气；所述安全卸荷阀与所述增压泵配合，当缓冲气瓶内的压力高于预置的安全压力值时，启动泄压功能。

在本实施例中，可选的，所述储能电池1中每个单电池的电压在0.6～0.8V区间内，每个单电池的电量可以通过单电池检测单元9检测出来。为了使燃料电池工作点在单池0.6～0.8V区间，同时克服其功率波动高达5～6倍的困难。甲醇水制氢设备是通过甲醇与水经化学反应制得氢气，稳定制氢需制氢设备内部化学平衡的建立，因化学平衡的扰动无法瞬间重新建立平衡，所以甲醇水制氢设备无法实现5～6倍产氢速率波动的负载跟随性，造成供氢速率的在线负载跟随性差。所以在本实施例中，可选的，所述缓冲气瓶中氢气最高的充气压力不大于30MPa，增压后氢气的体积减小范围是原有体积的200～300倍。

在本实施例中，可选的，所述功率电池12和储能电池1的功率大小及储存能量根据如下方式获得：根据电动车电机工作的额定功率，得到功率大小相同的功率电池12额定功率；根据电动车所有行程的耗能，计算出功率电池12的储存能量；根据电动车的单次行程的耗能和相邻行程之间的时间间隔，计算出储能电池1电堆需要达到的额定功率；根据所述储能电池1中储存的化学能量实际占用的体积，计算出储能电池1的储存能量即纯能箱的体积。

在本实施例中，可选的，电动车用无需外充电的燃料电池动力电源还包括：空气泵3、空气减压阀5、散热风扇6、氢气电磁阀7、空气电磁阀8和二极管11，

所述空气泵通过3与所述空气减压阀5与所述储能电池1连接，所述氢气电磁阀7和空气电磁阀8分别设置在所述储能电池1的气体管路尾端上，所述散热风扇6一端与所述储能电池1的正极端引出的管路连接，另一端与所述储能电池1的负极端引出的管路连接；

所述二极管11设置在所述储能电池1的输出端与所述DC/DC转换单元14之间，用于防止电流反冲损坏所述储能电池。

综上，本实施例中的燃料电池动力电源改变原燃料电池作为主动力电池的工作模式，燃料电池作为储能电池，以相对稳定的功率输出电能，对辅助元器件如供气子系统、散热子系统的要求相对单一，不仅降低燃料电池的成本，而且利于延长元器件的使用寿命；另一方面，燃料电池采用稳定输出模式，电堆气、水、热更容易维持在平衡的状态，动力系统控制程序简单、控制模块易于批产。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，包括：储能电池、储能电池控制单元、功率电池、功率电池管理单元、DC/DC转换单元和动力系统控制单元，所述储能电池与所述储能电池控制单元连接，所述功率电池与所述功率电池管理单元连接，所述储能电池与所述功率电池通过所述DC/DC转换单元连接，所述动力系统控制单元分别与所述储能电池控制单元、功率电池管理单元和DC/DC转换单元连接，其中：

所述储能电池，通过电化学反应将化学能直接转化为直流电能，用于对功率电池进行充电或直接驱动电机；

所述储能电池控制单元，用于控制储能电池，通过对所述储能电池内部的气、水、热进行控制，对储能电池的启停和输出功率进行调节；

所述功率电池，用于直接向电机提供电能，通过接收所述储能电池提供的电能维持所述电动车中电机的正常转动功率；

所述功率电池管理单元，用于控制所述功率电池的放电和充电；

所述DC/DC转换单元，用于将所述储能电池输出的在固定范围内波动的直流电压变换为可加载到功率电池的电压；

所述动力系统控制单元，用于调节所述储能电池的发电和所述功率电池的充放电，并向电机提供电能。

2.根据权利要求1所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述动力系统控制单元中进行如下的控制调节：

当所述功率电池的储能容量低于总容量的40％时，通过储能电池控制单元启动所述储能电池并根据功率电池管理单元对该功率电池进行充电，用以降低储能电池的启停频率；

所述储能电池开始对功率电池充电后，当所述功率电池的能量容量达到90～95％时，关闭所述储能电池。

3.根据权利要求1所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述储能电池包括甲醇-水制氢设备和氢燃料电池发电装置，所述甲醇-水制氢设备，用于供应氢燃料电池发电装置所需要的氢气；所述氢燃料电池发电装置，用于将储存在氢气和氧化剂中的化学能转化为直流电能。

4.根据权利要求3所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述甲醇-水制氢设备与所述储能电池之间设置缓冲气瓶，所述缓冲气瓶通过氢气减压阀与所述储能电池的进气端连接，所述缓冲气瓶用于在低负载时收集多余的氢气，在高负载时补充欠缺的氢气，在所述甲醇-水制氢设备冷启动时作为供氢单元，提供氢气。

5.根据权利要求4所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述缓冲气瓶通过安全卸荷阀和增压泵与所述甲醇-水制氢设备连接，所述增压泵用于将该甲醇-水制氢设备的输出氢气进行增压以便于储存更多氢气；所述安全卸荷阀与所述增压泵配合，当缓冲气瓶内的压力高于预置的安全压力值时，启动泄压功能。

6.根据权利要求1所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述储能电池中每个单电池的电压在0.6～0.8V区间内。

7.根据权利要求1所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述功率电池包括：锂电池、铅酸电池或超级电容中的一种或者多种。

8.根据权利要求4或5所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述缓冲气瓶中氢气最高的充气压力不大于30MPa，氢气的体积减小范围是原有体积的200～300倍。

9.根据权利要求1所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，所述功率电池和储能电池的功率大小及储存能量根据如下方式获得：

根据电动车电机工作的额定功率，得到功率大小相同的功率电池额定功率；根据电动车所有行程的耗能，计算出功率电池的储存能量；

根据电动车的单次行程的耗能和相邻行程之间的时间间隔，计算出储能电池电堆需要达到的额定功率；

根据所述储能电池中储存的化学能量实际占用的体积，计算出储能电池的纯能箱的体积。

10.根据权利要求1所述的无需外充电的电动车动力电源，其特征在于，还包括：空气泵、空气减压阀、散热风扇、氢气电磁阀、空气电磁阀和二极管，

所述空气泵通过所述空气减压阀与所述储能电池连接，用于提供储能电池需要的增压空气；所述氢气电磁阀和空气电磁阀分别设置在所述储能电池的气体管路尾端上，用于排除电池内部的杂质气体和多余的水；所述散热风扇一端与所述储能电池的正极端引出的管路连接，另一端与所述储能电池的负极端引出的管路连接；

所述二极管设置在所述储能电池的输出端与所述DC/DC转换单元之间，用于防止电流反冲损坏所述储能电池。