[发明专利]一种氢能源有轨电车氢气冗余监测保护装置及方法

说明书

本发明提供一种氢能源有轨电车氢气冗余监测保护装置及方法。所述装置包括：氢浓度传感器，安装于储氢系统的监测位置；第一通信监测系统采集所述氢浓度传感器的监测信号以及获取第二通信监测系统的监测信号，若根据监测信号确定监测位置发生氢气泄露，则确定该监测信号对应的故障等级，执行与该故障等级相应的故障响应操作；第二通信监测系统采集所述氢浓度传感器的监测信号，并将监测信号发送至第一通信监测系统，若根据监测信号确定监测位置发生氢气泄露故障，则确定该监测信号对应的故障等级，执行与该故障等级相应的故障响应操作。通过至少两套冗余监测装置，实时监测氢气状态监测和进行保护、报警操作，提高氢能源使用安全性，避免发生事故。

技术领域

本发明涉及轨道交通氢能源动力技术领域,尤其涉及一种氢能源有轨电车氢气冗余监测保护装置及方法。

背景技术

随着全球石化危机和轨道交通绿色、可持续发展技术方向理念，氢能源作为车辆动力系统正成为新的发展趋势，采用氢气和空气反应产生电能作为车辆运行动力、无牵引供电系统，运行路线旁无需架设高压电气回路，减少施工成本和周期，具有良好的节能减排效果。

然而，目前的氢能机车存在氢气泄露测量不准和车辆静止时无法监测的缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种氢能源有轨电车氢气冗余监测保护装置及方法。

第一方面，本发明提供一种氢能源有轨电车氢气冗余监测保护装置，包括：

氢浓度传感器，安装于储氢系统的监测位置，用于获取监测位置的监测信号；

第一通信监测系统，与所述氢浓度传感器连接，用于采集所述氢浓度传感器的监测信号，以及获取第二通信监测系统的监测信号，若根据监测信号确定监测位置发生氢气泄露，则确定该监测信号对应的故障等级，执行与该故障等级相应的故障响应操作；

第二通信监测系统，与所述氢浓度传感器连接，用于采集所述氢浓度传感器的监测信号，并将监测信号发送至所述第一通信监测系统，若根据监测信号确定监测位置发生氢气泄露故障，则确定该监测信号对应的故障等级，执行与该故障等级相应的故障响应操作。

根据本发明的实施例，优选地，所述监测位置至少包括瓶口阀、减压阀、电磁阀、泄放孔中的一种。

根据本发明的实施例，优选地，所述第一通信监测系统，包括：

能量管理单元，与所述氢浓度传感器连接，用于采集所述氢浓度传感器的监测信号，并通过CAN链路与所述第二通信监测系统进行通信，以获取所述第二通信监测系统采集的所述氢浓度传感器的监测信号；若根据监测信号确定监测位置发生氢气泄露故障，则确定该监测信号对应的故障等级，执行与该故障等级相应的故障响应操作；其中，所述故障响应操作包括发送故障信息至显示装置；

显示装置，布置于司机室，通过多功能车辆总线MVB与所述能量管理单元进行通信，用于显示所述故障信息。

根据本发明的实施例，优选地，所述能量管理单元，包括：第一MCU处理模块、MVB通信模块、第一CAN通信模块和第一DO输出模块；

第一MCU处理模块，分别与所述氢浓度传感器、MVB通信模块、第一CAN通信模块和第一DO输出模块连接，用于采集所述氢浓度传感器的监测信号，并通过第一CAN通信模块获取所述第二通信监测系统采集的监测信号、通过所述MVB通信模块发送故障信息至显示装置；若根据监测信号确定监测位置发生氢气泄露故障，则确定该监测信号对应的故障等级，执行与该故障等级相应的故障响应操作；

其中，所述故障响应操作还包括通过所述第一DO输出模块控制储氢系统的关闭和/或氢燃料电池的关闭。

根据本发明的实施例，优选地，所述第二通信监测系统，包括：