一种集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护方法和装置与流程

本发明涉及用户侧综合能源，特别是涉及一种集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护方法和装置。

背景技术：

1、氢能具有长周期跨时空储存的优势，是解决新型能源系统构建之后保证能源系统在不同时空尺度实现能量与功率平衡的重要技术手段。燃料电池发电技术是氢能高效利用的重要技术手段，而小型定制化成预制舱模式的集成燃料电池热电联供能源舱为用户提供个性化综合能源供应服务，最大限度提升综合能效、满足用户用能需求。

2、集成燃料电池热电联供能源舱模块化集成了燃料电池系统、储热系统与储能系统，通过利用燃料电池的余热回收与系统的优化调控可以实现能源舱的综合能源梯级利用，为燃料电池提供了能源载体和高效的集成技术。但是现有集成燃料电池热电联供能源舱缺少应对不确定性因素的能力。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护方法和装置，提升能源舱供能的可靠性，保证能源舱的安全稳定运行。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护方法，包括以下步骤：

3、确定能源舱控制系统的当前运行状态；

4、当所述能源舱控制系统处于待机状态或自检状态时，采用第一故障判断处理模式进行处理；

5、当所述能源舱控制系统处于开机状态时，采用第二故障判断处理模式进行处理；

6、当所述能源舱控制系统处于运行状态时，采用第三故障判断处理模式进行处理；

7、所述第一故障判断处理模式、第二故障判断处理模式和第三故障判断处理模式中根据能源舱内设备模块故障异常的严重程度将故障类型分为四级，其中，一级故障时能源舱需紧急停机，二级故障时能源舱需减载停机或不允许启动，三级故障时能源舱需降载或进行警告提示，四级故障时能源舱执行警告提示。

8、所述采用第一故障判断处理模式、第二故障判断处理模式和第三故障判断处理模式中根据故障等级执行响应的控制流程为：若能源舱无二级以上故障时，继续当前的运行状态，若能源舱发生三级以下的故障时，执行降载或告警流程；若能源舱发生二级以上的故障时，执行故障停机流程，并在排出故障前保持故障锁定状态。

9、所述第一故障判断处理模式进行处理，具体包括：

10、当所述能源舱控制系统处于待机状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障锁定状态，若未出现一级故障，则对各传感器进行故障检测；根据传感器故障检测结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障锁定状态，若未出现二级故障，则根据传感器故障检测结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警；若未出现四级故障，则进行开机使得所述能源舱控制系统进入自检状态；

11、当所述能源舱控制系统处于自检状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障锁定状态，若未出现一级故障，则根据传感器返回的状态报文进行故障检测，并同时对通信故障进行检测，根据故障检测结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障锁定状态，则根据检测结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警；若未出现四级故障，则进入开机状态。

12、所述采用第二故障判断处理模式进行处理，具体包括：

13、当所述能源舱控制系统处于开机状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障状态，若未出现一级故障，进行故障诊断；根据故障诊断结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障状态；进入故障状态后，对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入故障锁定状态；若未出现二级故障，则根据故障诊断结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警，若未出现四级故障，则判断是否接收到关机指令，若接收到关机指令，则进入关机状态，并对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入待机状态，若未接收到关机指令，则进入怠速状态。

14、所述采用第三故障判断处理模式进行处理，具体包括：

15、当所述能源舱控制系统处于运行状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障状态，若未出现一级故障，进行故障诊断；根据故障诊断结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障状态；进入故障状态后，对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入故障锁定状态；若未出现二级故障，则根据故障诊断结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警，若未出现四级故障，则根据故障诊断结果判断是否出现三级故障，若出现三级故障，则将功率输出变为目标功率的一半，并在预设时间后恢复至目标功率，若未出现三级故障，则按照目标功率进行输出，并判断是否接收到关机指令，若接收到关机指令，则进入关机状态，并对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入待机状态，若未接收到关机指令，则保持当前运行状态。

16、所述进入故障锁定状态后，对能源舱进行下电重启，在重启过程中，能源舱始终保持在故障锁定状态，重启完成后，能源舱进行初始化操作。

17、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护装置，包括：

18、确定模块，用于确定能源舱控制系统的当前运行状态；

19、第一处理模块，用于在所述能源舱控制系统处于待机状态或自检状态时，采用第一故障判断处理模式进行处理；

20、第二处理模块，用于在所述能源舱控制系统处于开机状态时，采用第二故障判断处理模式进行处理；

21、第三处理模块，用于在所述能源舱控制系统处于运行状态时，采用第三故障判断处理模式进行处理；

22、所述第一故障判断处理模式、第二故障判断处理模式和第三故障判断处理模式中根据能源舱内设备模块故障异常的严重程度将故障类型分为四级，其中，一级故障时能源舱需紧急停机，二级故障时能源舱需减载停机或不允许启动，三级故障时能源舱需降载或进行警告提示，四级故障时能源舱执行警告提示。

23、所述第一处理模块采用以下方式进行处理：

24、当所述能源舱控制系统处于待机状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障锁定状态，若未出现一级故障，则对各传感器进行故障检测；根据传感器故障检测结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障锁定状态，若未出现二级故障，则根据传感器故障检测结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警；若未出现四级故障，则进行开机使得所述能源舱控制系统进入自检状态；

25、当所述能源舱控制系统处于自检状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障锁定状态，若未出现一级故障，则根据传感器返回的状态报文进行故障检测，并同时对通信故障进行检测，根据故障检测结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障锁定状态，则根据检测结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警；若未出现四级故障，则进入开机状态。

26、所述第二处理模块采用以下方式进行处理：

27、当所述能源舱控制系统处于开机状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障状态，若未出现一级故障，进行故障诊断；根据故障诊断结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障状态；进入故障状态后，对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入故障锁定状态；若未出现二级故障，则根据故障诊断结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警，若未出现四级故障，则判断是否接收到关机指令，若接收到关机指令，则进入关机状态，并对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入待机状态，若未接收到关机指令，则进入怠速状态。

28、所述第三处理模块采用以下方式进行处理：

29、当所述能源舱控制系统处于运行状态时，判断是否出现一级故障，若出现一级故障，则进入故障状态，若未出现一级故障，进行故障诊断；根据故障诊断结果判断是否出现二级故障，若出现二级故障，则进入故障状态；进入故障状态后，对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入故障锁定状态；若未出现二级故障，则根据故障诊断结果判断是否出现四级故障，若出现四级故障，则进行告警，若未出现四级故障，则根据故障诊断结果判断是否出现三级故障，若出现三级故障，则将功率输出变为目标功率的一半，并在预设时间后恢复至目标功率，若未出现三级故障，则按照目标功率进行输出，并判断是否接收到关机指令，若接收到关机指令，则进入关机状态，并对能源舱进行吹扫，并在吹扫完成后进入待机状态，若未接收到关机指令，则保持当前运行状态。

30、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护方法的步骤。

31、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其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上述集成燃料电池热电联供能源舱的故障保护方法的步骤。

32、有益效果

33、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明考虑了能源舱的不同运行状态，根据能源舱内设备模块故障异常的严重程度将能源舱故障类型分为四级，设计三种故障判断及处理流程模式，保证集成燃料电池热电联供能源舱系统高效稳定运行，提高能源舱供能的可靠性，提升能源舱应对不确定性因素的能力。