1.本发明涉及氢燃料混合动力机车领域，特别涉及一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法、装置、设备及介质。
背景技术：2.氢燃料混合动力机车是指使用氢燃料系统和储能装置共同供电的新型动力机车，其中，氢燃料混合动力机车中的储能装置包括但不限于锂电池、超级电容、铅酸电池等等。由于氢燃料混合动力机车中的氢燃料系统具有发电效率高、温度低、补充燃料时间短、清洁环保等优点，所以，氢燃料混合动力机车已经成为未来的一个发展趋势。
3.由于氢燃料系统的停机响应时间较慢，其停机操作具有延迟停机特性。也即，氢燃料系统在接收到氢燃料混合动力机车发出的停机指令到系统完全关闭需要一定的响应时间。在此情形下，如果氢燃料混合动力机车向氢燃料系统发出了紧急停机指令，而氢燃料系统在紧急停机延时响应时间内仍然会有氢气进入到其内部的反应堆里，并继续向氢燃料混合动力机车产生能量输出，这样就会导致氢燃料混合动力机车出现过温、过压、过流等故障。并且，由于氢燃料混合动力机车的紧急停机故障属于高危的故障等级，一旦氢燃料混合动力机车发生了紧急停机故障，而氢燃料系统又没有在第一时间内对氢燃料混合动力机车的紧急停机指令进行响应，那么将会产生十分严重的安全事故。
4.由此可见，如何保证氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性与可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法、装置、设备及介质，以进一步提高氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性与可靠性。其具体方案如下：
6.一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法，应用于氢燃料混合动力机车的tcms，其中，所述氢燃料混合动力机车的主断路器与所述氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路的控制开关串联；该方法包括：
7.当接收到所述氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断所述主断路器，并利用所述主断路器通过硬线连接的方式向所述氢燃料系统发送所述紧急停机指令，同时通过总线向所述氢燃料系统发送所述紧急停机指令，以关断所述氢燃料系统的进气阀门；
8.关断所述氢燃料混合动力机车的dc/dc变流器，并利用所述氢燃料系统的辅机装置消耗所述氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量；
9.当所述目标能量消耗完毕时，判断所述氢燃料系统是否成功停机；
10.若是，则判定所述氢燃料混合动力机车紧急停机成功。
11.优选的，所述利用所述氢燃料系统的辅机装置消耗所述氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量的过程，包括：
12.利用所述氢燃料系统的压缩机和/或空调和/或负载和/或冷却装置消耗所述氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的所述目标能量。
13.优选的，所述判断所述氢燃料系统是否成功停机的过程之后，还包括：
14.若否，则判定所述氢燃料混合动力机车紧急停机失败，并提示预警信息。
15.优选的，所述当接收到所述氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断所述主断路器的过程，包括：
16.在所述氢燃料系统单独向所述氢燃料混合动力机车进行供电的情形下，当接收到所述氢燃料混合动力机车的所述紧急停机指令时，则关断所述主断路器。
17.优选的，所述当接收到所述氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断所述主断路器的过程，包括：
18.在所述氢燃料系统和所述储能装置共同向所述氢燃料混合动力机车进行供电的情形下，当接收到所述氢燃料混合动力机车的所述紧急停机指令时，则关断所述主断路器。
19.优选的，所述主断路器具体为空气断路器。
20.相应的，本发明还公开了一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制装置，应用于氢燃料混合动力机车的tcms，其中，所述氢燃料混合动力机车的主断路器与所述氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路的控制开关串联；该装置包括：
21.指令发送模块，用于当接收到所述氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断所述主断路器，并利用所述主断路器通过硬线连接的方式向所述氢燃料系统发送所述紧急停机指令，同时通过总线向所述氢燃料系统发送所述紧急停机指令，以关断所述氢燃料系统的进气阀门；
22.能量消耗模块，用于关断所述氢燃料混合动力机车的dc/dc变流器，并利用所述氢燃料系统的辅机装置消耗所述氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量；
23.停机判断模块，用于当所述目标能量消耗完毕时，判断所述氢燃料系统是否成功停机；
24.紧急停机模块，用于当所述停机判断模块的判定结果为是时，则判定所述氢燃料混合动力机车紧急停机成功。
25.相应的，本发明还公开了一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制设备，包括：
26.存储器，用于存储计算机程序；
27.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法的步骤。
28.相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法的步骤。
29.可见，在本发明中，是预先将氢燃料混合动力机车的主断路器与氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路上的控制开关串联；当氢燃料混合动力机车的tcms接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则在第一时间关断氢燃料混合动力机车中的主断路器，因为主断路器与氢燃料系统输出回路上的控制开关串联，所以，通过这样的设置方式就能够确保氢燃料混合动力机车接收到紧急停机指令的同时，能够通过硬线连接的方式和总线传输的方式同时向氢燃料系统下发紧急停机指令。当氢燃料系统接收到紧急停机指令
时，则关断自身的进气阀门，此时tcms还会关断氢燃料混合动力机车中的dc/dc变流器，并利用氢燃料系统的辅机装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量。当目标能量消耗完毕时，如果氢燃料系统成功停机，则说明氢燃料混合动力机车紧急停机成功。相较于现有技术而言，当氢燃料混合动力机车发生紧急停机故障时，是在第一时间内切断了氢燃料混合动力机车的主断路器，并以此来保证机车主电路的安全。同时不仅让氢燃料系统对紧急停机指令进行了及时响应，而且，还将氢燃料系统在紧急延迟时间内所产生的目标能量消耗在了氢燃料系统的内部，这样就充分考虑了氢燃料系统的停机延迟特性以及氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性能，所以，通过该方法就可以一步提高氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性与可靠性。相应的，本发明所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机装置、设备及介质，同样具有上述有益效果。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法的流程图；
32.图2为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的供电原理示意图；
33.图3为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的供电回路示意图；
34.图4为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制装置的结构图；
35.图5为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制设备的结构图。
具体实施方式
36.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，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。
37.请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法的流程图，该方法包括：
38.步骤s11：当接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断主断路器，并利用主断路器通过硬线连接的方式向氢燃料系统发送紧急停机指令，同时通过总线向氢燃料系统发送紧急停机指令，以关断氢燃料系统的进气阀门；
39.步骤s12：关断氢燃料混合动力机车的dc/dc变流器，并利用氢燃料系统的辅机装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量；
40.步骤s13：当目标能量消耗完毕时，判断氢燃料系统是否成功停机；
41.步骤s14：若是，则判定氢燃料混合动力机车紧急停机成功。
42.在本实施例中，是提供了一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法，利用该方法来对氢燃料混合动力机车进行紧急停机控制，可以进一步提高氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性与可靠性。该紧急停机控制方法是以氢燃料混合动力机车中的tcms(train control and management system，列车控制和管理系统)为执行主体进行具体说明。
43.在本技术中，需要预先将氢燃料混合动力机车的主断路器与氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路上的控制开关串联。请参见图2和图3，图2为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的供电原理示意图；图3为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的供电回路示意图。在图2和图3中，101表示氢燃料混合动力机车中的氢燃料系统、102表示氢燃料混合动力机车中的dc/dc(直流-直流)变流器、103表示氢燃料混合动力机车中的直流母线电路、104表示氢燃料混合动力机车中的储能装置、105表示氢燃料混合动力机车中的机车牵引系统、k1表示氢燃料混合动力机车中主控制回路上的主断路器、k2表示氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路的控制开关，k3表示双极开关。
44.在本实施例中，当氢燃料混合动力机车中的tcms接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，tcms为了保证氢燃料混合动力机车的安全性能，首先会将氢燃料混合动力机车的主断路器关断。能够想到的是，因为氢燃料混合动力机车的主断路器与氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路的控制开关串联，所以，当氢燃料混合动力机车的主断路器处于关断状态时，氢燃料混合动力机车中氢燃料系统的控制回路也会处于断路状态。此时tcms再利用主断路器通过硬线连接的方式向氢燃料系统发送紧急停机指令，同时通过总线传输的方式向氢燃料系统发送紧急停机指令，当氢燃料系统接收到tcms所发送的紧急停机指令时，氢燃料系统就会将自身的进气阀门关断，从而禁止氢气再进入到氢燃料系统的反应堆中。
45.可以理解的是，当氢燃料混合动力机车处于紧急停机状态时，氢燃料混合动力机车已经处于较高等级的故障状态，此时氢燃料混合动力机车中的软件网络可能处于瘫痪状态。因此，在本实施例中，为了使得氢燃料混合动力机车中的tcms能够可靠地将紧急停机指令发送至氢燃料系统，是利用主断路器通过硬线连接的方式以及通过总线传输的方式同时向氢燃料系统发送紧急停机指令，并以此来进一步提高氢燃料混合动力机车在紧急停机时的整体可靠性。
46.之后，氢燃料混合动力机车的tcms会继续关断氢燃料混合动力机车中的dc/dc(直流-直流)变流器。可以理解的是，因为氢燃料系统的停机响应时间较慢，其停机操作具有延迟停机特性，所以，氢燃料系统在接收到tcms所发送的停机指令时，其内部还会具有一定量的氢气产生能量。并且，氢燃料混合动力机车中的主控制回路还处于关断状态，所以，氢燃料系统在停机延时时间内所产生的目标能量必须要由氢燃料系统自身的辅机装置进行消耗。
47.当氢燃料系统的辅机装置将氢燃料系统在停机延迟时间内所产生的目标能量都消耗完毕时，此时如果氢燃料混合动力机车的tcms接收到氢燃料系统成功停机的反馈信息，则说明氢燃料系统已经成功停机，进而说明氢燃料混合动力机车紧急停机成功。如果氢燃料混合动力机车的tcms没有接收到氢燃料系统成功停机的反馈信息，则说明氢燃料系统停机失败，进而说明氢燃料混合动力机车紧急停机失败。
48.相较于现有技术而言，通过本实施例所提供的紧急停机控制方法，是在氢燃料混合动力机车发生紧急停机故障时，氢燃料混合动力机车的tcms在第一时间内切断了氢燃料混合动力机车的主断路器，并以此来保证机车主电路的安全。与此同时，不仅让氢燃料系统对紧急停机指令进行了及时响应，而且，还将氢燃料系统在紧急延迟时间内所产生的目标能量消耗在了氢燃料系统的内部，这样就充分考虑了氢燃料系统的停机延迟特性以及氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性能，所以，通过该控制方法就可以一步提高氢燃料混合动力机车在紧急停机时的整体可靠性。
49.可见，在本实施例中，是预先将氢燃料混合动力机车的主断路器与氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路上的控制开关串联；当氢燃料混合动力机车的tcms接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则在第一时间关断氢燃料混合动力机车中的主断路器，因为主断路器与氢燃料系统输出回路上的控制开关串联，所以，通过这样的设置方式就能够确保氢燃料混合动力机车接收到紧急停机指令的同时，能够通过硬线连接的方式和总线传输的方式同时向氢燃料系统下发紧急停机指令。当氢燃料系统接收到紧急停机指令时，则关断自身的进气阀门，此时tcms还会关断氢燃料混合动力机车中的dc/dc变流器，并利用氢燃料系统的辅机装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量。当目标能量消耗完毕时，如果氢燃料系统成功停机，则说明氢燃料混合动力机车紧急停机成功。相较于现有技术而言，当氢燃料混合动力机车发生紧急停机故障时，是在第一时间内切断了氢燃料混合动力机车的主断路器，并以此来保证机车主电路的安全。同时不仅让氢燃料系统对紧急停机指令进行了及时响应，而且，还将氢燃料系统在紧急延迟时间内所产生的目标能量消耗在了氢燃料系统的内部，这样就充分考虑了氢燃料系统的停机延迟特性以及氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性能，所以，通过该方法就可以一步提高氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性与可靠性。
50.基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：利用氢燃料系统的辅机装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量的过程，包括：
51.利用氢燃料系统的压缩机和/或空调和/或负载和/或冷却装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量。
52.在本实施例中，在使用氢燃料系统的辅机装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量时，具体是使用氢燃料系统的压缩机和/或空调和/或负载和/或冷却装置来消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量。
53.可以理解的是，压缩机、空调、负载以及冷却装置均是氢燃料系统中较为常见的辅机装置，所以，当使用氢燃料系统的压缩机和/或空调和/或负载和/或冷却装置来消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量时，就可以进一步提高本技术所提供的紧急停机控制在实际使用过程中的普适性。
54.基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：判断氢燃料系统是否成功停机的过程之后，还包括：
55.若否，则判定氢燃料混合动力机车紧急停机失败，并提示预警信息。
56.在实际应用中，如果氢燃料混合动力机车中的tcms没有接收到氢燃料系统所发送的停机成功的反馈信号，则说明氢燃料系统停机失败，氢燃料混合动力机车紧急停机失败。
在此情形下，氢燃料混合动力机车中的tcms还可以通过提示预警信息的方式来提醒工作人员及时知悉到氢燃料混合动力机车的工作状态。
57.能够想到的是，当工作人员知悉到氢燃料混合动力机车紧急停机失败时，工作人员就可以及时对氢燃料混合动力机车采取相应的补救措施来避免安全事故的发生，由此就可以进一步保证氢燃料混合动力机车在紧急停机时的安全性与可靠性。
58.基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：当接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断主断路器的过程，包括：
59.在氢燃料系统单独向氢燃料混合动力机车进行供电的情形下，当接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断主断路器。
60.或者，上述步骤：当接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断主断路器的过程，包括：
61.在氢燃料系统和储能装置共同向氢燃料混合动力机车进行供电的情形下，当接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断主断路器。
62.可以理解的是，氢燃料混合动力机车在运行过程中，既可以使用氢燃料系统为其进行供电，也可以使用氢燃料系统和氢燃料混合动力机车中的储能装置共同来向氢燃料混合动力机车进行供电。因此，氢燃料混合动力机车中的tcms在接收到紧急停机指令时，既可以是在氢燃料系统单独向氢燃料混合动力机车进行供电的情形下，也可以是在氢燃料系统和氢燃料混合动力机车的储能装置共同向氢燃料混合动力机车进行供电的情形下。
63.显然，通过本实施例所提供的技术方案，因为全面考虑到氢燃料混合动力机车在各种运行状态下的紧急制动情形，所以，本技术所提供的紧急停机控制方法就能够应用于氢燃料混合动力机车的各种运行场景下。
64.基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，主断路器具体为空气断路器。
65.由于空气断路器具有较好的操作性能，不仅具有过载、短路、失压等保护性能，而且，空气断路器还具有优良的灭弧性能，因此，当将氢燃料混合动力机车中的主断路器设置为空气断路器时，就可以进一步保证氢燃料混合动力机车在运行过程中的安全性与可靠性。
66.请参见图4，图4为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制装置的结构图，该装置应用于氢燃料混合动力机车的tcms，其中，氢燃料混合动力机车的主断路器与氢燃料混合动力机车中氢燃料系统输出回路的控制开关串联；该装置包括：
67.指令发送模块21，用于当接收到氢燃料混合动力机车的紧急停机指令时，则关断主断路器，并利用主断路器通过硬线连接的方式向氢燃料系统发送紧急停机指令，同时通过总线向氢燃料系统发送紧急停机指令，以关断氢燃料系统的进气阀门；
68.能量消耗模块22，用于关断氢燃料混合动力机车的dc/dc变流器，并利用氢燃料系统的辅机装置消耗氢燃料系统在紧急停机延迟时间内所产生的目标能量；
69.停机判断模块23，用于当目标能量消耗完毕时，判断氢燃料系统是否成功停机；
70.紧急停机模块24，用于当停机判断模块的判定结果为是时，则判定氢燃料混合动力机车紧急停机成功。
71.本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制装置，具有前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法所具有的有益效果。
72.请参见图5，图5为本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制设备的结构图，该设备包括：
73.存储器31，用于存储计算机程序；
74.处理器32，用于执行计算机程序时实现如前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法的步骤。
75.本发明实施例所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制设备，具有前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法所具有的有益效果。
76.相应的，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法的步骤。
77.本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，具有前述所公开的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法所具有的有益效果。
78.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
79.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
80.以上对本发明所提供的一种氢燃料混合动力机车的紧急停机控制方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。