列车的辅助电源变换系统及其控制方法和列车与流程

本发明涉及列车技术领域，特别涉及一种列车的辅助电源变换系统的控制方法、一种非临时性计算机可读存储、一种列车的辅助电源变换系统和一种列车。

背景技术：

伴随着车载电源的快速发展，辅助电源变换系统已经得到广泛使用。

目前，辅助电源变换系统的工作流程一般是：检测到高压正常后先吸合零线接触器，然后吸合预充接触器，预充成功后再吸合火线接触器，火线接触器吸合成功后断开预充接触器，断开成功即命令辅助电源变换系统的各子模块开始工作。

然而，对于上述的工作流程，存在因辅助电源变换系统内部故障导致整车跳闸的风险，例如，如果辅变内部高压线路发生短路，在这种工况下，一旦吸合接触器，等于整车高压源短路，短路产生的大电流将可能导致整车跳闸，影响整个列车的运行；而如果子模块发生短路(输出短路、驱动直通等)，在这种工况下，当接触器吸合成功后子模块开始工作后，也会产生大电流，从而可能导致整车跳闸。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种列车的辅助电源变换系统的控制方法，该方法在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了系统的安全性与可靠性。

本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种列车的辅助电源变换系统。

本发明的第四个目的在于提出一种列车。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种列车的辅助电源变换系统的控制方法，所述辅助电源变换系统包括至少一个dc/ac模块和至少一个双向dc/dc模块，所述dc/ac模块的正直流端、所述双向dc/dc模块的第一正直流端分别通过第一开关连接到高压直流电网的正极端，所述dc/ac模块的负直流端、所述双向dc/dc模块的第一负直流端分别通过第二开关连接到所述高压直流电网的负极端，所述dc/ac模块的正交流端和负交流端连接到负载，所述双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端连接到储能模块，所述第一开关的两端并联有预充模块，所述方法包括以下步骤：在接收到工作指令后，控制至少一个所述双向dc/dc模块中的一个进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功；如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将该双向dc/dc模块对应的储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块；控制所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块进行启动，并分别判断所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块是否启动成功；如果所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块均启动成功，则在控制所述第二开关吸合后，控制所述预充模块进行预充工作。

根据本发明实施例的列车的辅助电源变换系统的控制方法，在辅助电源变换系统接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作。该方法在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了系统的安全性与可靠性。

另外，根据本发明上述实施例提出的列车的辅助电源变换系统的控制方法还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，如果所述双向dc/dc模块升压不成功，或者所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块启动不成功，则控制所述辅助电源变换系统停止工作。

根据本发明的一个实施例，在控制至少一个所述双向dc/dc模块中的一个进行反向升压工作之前，还获取该双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据该双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断所述辅助电源变换系统是否存在异常。

根据本发明的一个实施例，在控制所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块进行启动之前，还获取所述第二直流电压，并根据所述第二直流电压判断所述辅助电源变换系统是否存在异常。

根据本发明的一个实施例，当所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块均启动成功后，还分别获取所述dc/ac模块的正交流端和负交流端之间的电压、所述其余双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据所述dc/ac模块的正交流端和负交流端之间的电压、所述其余双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断所述辅助电源变换系统是否存在异常。

根据本发明的一个实施例，如果判断所述辅助电源变换系统存在异常，则控制所述辅助电源变换系统停止工作。

为达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，其包括本发明第一方面实施例所述的列车的辅助电源变换系统的控制方法。

本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作，从而大大提高了系统的安全性与可靠性。

为达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出的一种列车的辅助电源变换系统，包括：至少一个dc/ac模块和至少一个双向dc/dc模块，其中，所述dc/ac模块的正直流端、所述双向dc/dc模块的第一正直流端分别通过第一开关连接到高压直流电网的正极端，所述dc/ac模块的负直流端、所述第双向dc/dc模块的第一负直流端分别通过第二开关连接到所述高压直流电网的负极端，所述dc/ac模块的正交流端和负交流端连接到负载，所述双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端连接到储能模块，所述第一开关的两端并联有预充模块；控制模块，所述控制模块在接收到工作指令后，控制至少一个所述双向dc/dc模块中的一个进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将该双向dc/dc模块对应的储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块，所述控制模块控制所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块进行启动，并分别判断所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块是否启动成功，如果所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块均启动成功，则所述控制模块在控制所述第二开关吸合后，控制所述预充模块进行预充工作。

根据本发明实施例的列车的辅助电源变换系统，控制模块在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制模块控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则控制模块在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作。由此，该系统在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了列车工作的安全性与可靠性。

另外，根据本发明上述实施例提出的列车的辅助电源变换系统还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述控制模块在判断所述双向dc/dc模块升压不成功，或者所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块启动不成功时，控制所述辅助电源变换系统停止工作。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块还用于：在控制至少一个所述双向dc/dc模块中的一个进行反向升压工作之前，还获取该双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据该双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断所述辅助电源变换系统是否存在异常。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块还用于：在控制所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块进行启动之前，获取所述第二直流电压压，并根据所述第二直流电压判断所述辅助电源变换系统是否存在异常。

根据本发明的一个实施例，当所述其余双向dc/dc模块和所述dc/ac模块均启动成功后，所述控制模块还分别获取所述dc/ac模块的正交流端和负交流端之间的电压、所述其余双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据所述dc/ac模块的正交流端和负交流端之间的电压、所述其余双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断所述辅助电源变换系统是否存在异常。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块在判断所述辅助电源变换系统存在异常时，控制所述辅助电源变换系统停止工作。

为达到上述目的，本发明的第四方面实施例提出的一种列车，包括本发明第三方面实施例所述的列车的辅助电源变换系统。

本发明实施例的列车，通过上述的列车的辅助电源变换系统，在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作，从而大大提高了工作的安全性与可靠性。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明一个实施例的列车的辅助电源变换系统的控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的列车的辅助电源变换系统的拓扑图；

图3是根据本发明一个具体示例的列车的辅助电源变换系统的控制方法流程图；

图4是根据本发明一个具体示例的列车的辅助电源变换系统的电路拓扑图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的列车的辅助电源变换系统的控制方法、非临时性计算机可读存储介质、列车的辅助电源变换系统和列车。

图1是根据本发明一个实施例的列车的辅助电源变换系统的控制方法的流程图。其中，如图2所示，辅助电源变换系统包括：至少一个dc/ac模块和至少一个双向dc/dc模块(图2中以一个dc/ac模块和两个双向dc/dc模块为例)，dc/ac模块的正直流端、双向dc/dc模块的第一正直流端分别通过第一开关连接到高压直流电网的正极端，dc/ac模块的负直流端、双向dc/dc模块的第一负直流端分别通过第二开关连接到高压直流电网的负极端，dc/ac模块的正交流端和负交流端连接到负载，双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端连接到储能模块，第一开关的两端并联有预充模块。储能模块可以为电池包。

如图1所示，列车的辅助电源变换系统的控制方法包括以下步骤：

s1，在辅助电源变换系统接收到工作指令后，控制至少一个双向dc/dc模块中的一个进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功。

其中，控制双向dc/dc模块进行反向升压工作即控制双向dc/dc模块将第二直流端的第一直流电压转换成第二直流电压，并从第一直流端输出，也就是说，双向dc/dc模块的工作方向是第二直流端—第一直流端。s2，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将该双向dc/dc模块对应的储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块。s3，控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功。

s4，如果其余双向dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作。

根据本发明的一个实施例，如果双向dc/dc模块升压不成功，或者其余双向dc/dc模块和dc/ac模块启动不成功，则控制辅助电源变换系统停止工作。

具体地，如图2所示，辅助电源变换系统一般包括：至少一个dc/ac模块和至少一个双向dc/dc模块，dc/ac模块可以将高压直流电网的高压直流电逆变成预设交流电(例如220v、50hz交流电)供给负载；双向dc/dc模块可以将高压直流电网的高压直流电转换为预设直流电供给储能模块，也可将储能模块输出的预设直流电转换为高压直流电。辅助电源变换系统还可以包括预充模块，预充模块包括第三开关、预充电阻，如果直接闭合第一开关和第二开关使辅助电源变换系进行工作，开关闭合瞬间的电流过大，容易对系统产生冲击，损坏电子器件，因此需要对预充电容进行预充。

相关技术中，列车的辅助电源变换系统的控制方法一般包括以下步骤：在接收到工作指令后，先控制第二开关吸合，再控制第三开关吸合，以进行预充。预充成功后再控制第一开关吸合，并在第一开关吸合成功后断开第三开关，断开成功后根据需求命令dc/ac模块和双向dc/dc模块进行工作。然而，该方法在吸合第一开关前并没考虑子模块(dc/ac模块和双向dc/dc模块)是否发生故障，如果任意一个子模块发生短路(输出短路、驱动直通等)，在第一开关成功吸合后，可能会导致整车跳闸，影响统的安全性与可靠性。

为此，在本发明的实施例中，在接收到工作指令后，先控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，然后判断该双向dc/dc模块是否升压成功，具体可通过获取第二直流电压(即图2中a、b两点间的电压)判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果a、b两点间的电压与预设值(即高压直流电网输出的高压直流电的电压值)相等，则判断升压成功。如果判断升压失败，则反馈该双向dc/dc模块异常信息，并控制系统停止进行工作。而如果判断升压成功，那么该双向dc/dc模块会将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，此时控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块启动，再判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功。如果判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则控制第二开关吸合，再控制第三开关吸合，以进行预充，预充成功后再控制第一开关吸合，并在第一开关吸合成功后断开第三开关，断开成功后根据需求命令各dc/ac模块和双向dc/dc模块进行工作。而如果判断dc/ac模块、双向dc/dc模块的中任一模块启动失败，则认为辅助电源变换系统存在异常，控制系统停止进行工作，以与整车进行隔离。由此，该方法在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了系统的安全性与可靠性。

根据本发明的一个实施例，在控制至少一个双向dc/dc模块中的一个进行反向升压工作之前，还获取该双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据该双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断辅助电源变换系统是否存在异常。

也就是说，在接收到工作指令后，先获取其中一个双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，以图2所示的系统为例，可以获取图2中第二双向dc/dc模块的c、d两点的电压，正常c、d两点的电压应等于相对应的储能模块的电压，如果c、d两点的电压不等于相对应储能模块的电压，则说明辅助电源变换系统存在异常，控制系统停止进行工作。图2中储能模块包括第一储能模块和第二储能模块，第一双向dc/dc模块相对应的储能模块为第一储能模块，第二双向dc/dc模块对应的储能模块为第二储能模块。

根据本发明的一个实施例，在控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动之前，还获取第二直流电压，并根据第二直流电压判断辅助电源变换系统是否存在异常。

具体地，在接收到工作指令后，先获取其中一个双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，以图2所示的系统为例，可以获取图2第二双向dc/dc模块的c、d两点的电压，正常c、d两点的电压应等于第二储能模块的电压，如果c、d两点的电压不等于第二储能模块的电压，则说明辅助电源变换系统存在异常，控制系统停止进行工作。如果c、d两点间的电压等于第二储能模块的电压，则控制第二双向dc/dc模块进行反向升压工作，然后判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，具体可通过获取第二直流电压(即图2中a、b两点的电压)判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，如果a、b两点间的电压与预设值(即高压直流电网输出的高压直流电的电压值)相等，则判断升压成功。如果判断升压失败，则反馈第二双向dc/dc模块异常信息，并控制系统停止进行工作。而如果判断升压成功，那么第二双向dc/dc模块会将第二储能模块提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给第一双向dc/dc模块和dc/ac模块，此时控制第一双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，再判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功。如果判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块启动成功，控制第二开关吸合，再控制第三开关吸合，以进行预充，预充成功后再控制第一开关吸合，并在第一开关吸合成功后断开第三开关，断开成功后根据需求命令dc/ac模块、第一双向dc/dc模块、第二双向dc/dc模块进行工作。而如果判断dc/ac模块、第一双向dc/dc模块的中任一模块启动失败，则认为辅助电源变换系统存在异常，控制系统停止进行工作，以与整车进行隔离。

根据本发明的一个实施例，当其余双向dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功后，还分别获取dc/ac模块的正交流端和负交流端之间的电压、其余双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据dc/ac模块的正交流端和负交流端之间的电压、其余双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断辅助电源变换系统是否存在异常。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如果判断辅助电源变换系统存在异常，则控制辅助电源变换系统停止工作。

具体地，在接收到工作指令后，先获取其中一个第二双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，以图2所示的系统为例，可以获取图2第二双向dc/dc模块的中c、d两点的电压，正常c、d两点的电压应等于第二储能模块电压，如果c、d两点的电压等于第二储能模块的电压，则说明辅助电源变换系统存在异常，控制系统停止进行工作。如果c、d两点间的电压等于第二储能模块的电压，则控制第二双向dc/dc模块进行反向升压工作，然后判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，具体可通过获取第二直流电压(即图2中a、b两点的电压)判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，如果a、b两点间的电压与预设值(即高压直流电网输出的高压直流电的电压值)相等，则判断升压成功。如果判断升压失败，则反馈第二双向dc/dc模块异常信息，并控制系统停止进行工作。而如果判断升压成功，那么第二双向dc/dc模块会将第二储能模块提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给第一双向dc/dc模块和dc/ac模块，此时控制第一双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，再判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功。如果判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块启动成功，则获取第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压(即图2中的e、f两点之间的电压vef)和dc/ac模块的交流端的电压(即图2中g、h两点之间的电压vgh)，如果第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压处于第一储能模块电压u1±5％的范围(即：u1-ui*5％≤vef≤u1+ui*5％)，那么可以判断第一双向dc/dc模块处于正常状态，如果dc/ac模块的交流端的电压处于预设交流电电压uac±5％的范围(即：uac-uac*5％≤vgh≤uac+uac*5％)，那么可以判断dc/ac模块处于正常状态；而如果第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压不处于第一储能模块电压u1±5％的范围(即：vef＞u1+ui*5％或vef＜u1-ui*5％)，或者dc/ac模块的交流端的电压不处于预设交流电电压uac±5％的范围(即：vgh＞uac+uac*5％或vgh＜uac-uac*5％)，那么说明辅助电源变换系统存在异常，控制系统停止进行工作。

为使本领域技术人员更清楚地理解本发明，下面结合图2所示的辅助电源变换系统描述本发明提出的列车的辅助电源变换系统的控制方法。图3是根据本发明一个具体示例的列车的辅助电源变换系统的控制方法流程图，如图3所示，该方法可以包括以下步骤：

s101，接收到工作指令。

s102，获取第二双向dc/dc模块的第二直流端之间的电压(c、d两点间电压)，并判断是否等于第二储能模块电压。如果是，则执行步骤s103，如果否，则执行步骤s121。

s103，控制第二双向dc/dc模块进行反向升压工作。

s104，判断第二双向dc/dc模块是否升压成功。如果是，则执行步骤s106，如果否，则执行步骤s105。

s105，反馈第二双向dc/dc模块异常信息。

s106，控制第一双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动。

s107，判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块是否都启动成功。如果是，则执行步骤s108；如果否，则执行步骤s121。

s108，获取dc/ac模块的交流端的电压(g、h两点之间的电压)，并获取第一双向dc/dc模块第二直流端的电压(e、f两点间的电压)。

s109，判断dc/ac模块的交流端的电压和第一双向dc/dc模块第二直流端的电压是否处于预设范围。如果否，则执行步骤s110；如果是，则执行步骤s111。

具体而言，第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压的预设范围是第一储能模块电压±5％的范围，dc/ac模块的交流端的电压的预设范围是预设交流电电压±5％。如果判断dc/ac模块的交流端的电压不处于预设交流电电压±5％的范围，则反馈dc/ac模块异常信息；如果第一双向dc/dc模块不处于第一储能模块电压±5％的范围，则反馈第一双向dc/dc模块异常信息。

s110，反馈dc/ac模块和/或第一双向dc/dc模块异常信息。

s111，吸合第二开关。

s112，吸合第三开关。

s113，预充成功。

具体可通过判断预充电容两端的电压判断是否预充成功。

s114，吸合第一开关。

s115，判断第一开关是否吸合成功。如果否，则执行步骤s116；如果是，则执行步骤s117。

s116，反馈开关异常信息。

s117，断开第三开关。

s118，判断第三开关是否断开成功。如果否，则执行步骤s119；如果是，则执行步骤s120。

s119，反馈开关异常信息。

s120，辅助电源变换系统开始工作。

s121，辅助电源变换系统停止进行工作。

可以理解，图2和图3所示的实施例是以dc/ac模块为一个、双向dc/dc模块为两个为例，当然，辅助电源变换系统中的dc/ac模块与双向dc/dc模块的个数可以为其它情况，例如，dc/ac模块为一个、双向dc/dc模块为三个，但无论dc/ac模块与双向dc/dc模块的个数以何种情况进行组合，本领域技术人员根据上述实施实例，都可清楚地知道辅助电源变换系统的控制方法的原理。

综上所述，根据本发明实施例的列车的辅助电源变换系统的控制方法，在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作。该方法在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了系统的安全性与可靠性。

本发明的实施例还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的列车的辅助电源变换系统的控制方法。

本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作，从而大大提高了系统的安全性与可靠性。

下面结合具体地实施例描述本发明实施例提出的列车的辅助电源变换系统。

图2是根据本发明一个实施例的列车的辅助电源变换系统的拓扑图。如图2所示，该系统包括：至少一个dc/ac模块10和至少一个双向dc/dc模块20和控制模块(图中未具体示出)。图2中以dc/ac模块10为一个和双向dc/dc模块20为两个为例(第一双向dc/dc模块和第二双向dc/dc模块)。

其中，dc/ac模块10的正直流端、双向dc/dc模块20的第一正直流端分别通过第一开关k1连接到高压直流电网的正极端+，dc/ac模块10的负直流端、双向dc/dc模块20的第一负直流端分别通过第二开关k2连接到高压直流电网的负极端-，dc/ac模块10的正交流端和负交流端连接到负载load，双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端连接到储能模块30，第一开关k1的两端并联有预充模块40；控制模块在接收到工作指令后，控制至少一个双向dc/dc模块20中的一个进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块20是否升压成功，如果该双向dc/dc模块20升压成功，该双向dc/dc模块20则将该双向dc/dc模块20对应的储能模块30提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10，控制模块控制其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10是否启动成功，如果其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10均启动成功，则控制模块在控制第二开关k2吸合后，控制预充模块40进行预充工作。

其中，储能模块30可以为电池包。控制双向dc/dc模块20进行反向升压工作即控制双向dc/dc模块20将第二直流端的第一直流电压转换成第二直流电压，并从第一直流端输出，也就是说，双向dc/dc模块20的工作方向是第二直流端—第一直流端。

进一步地，根据本发明的一个实施例，控制模块在判断双向dc/dc模块20升压不成功，或者其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10启动不成功时，控制辅助电源变换系统停止工作。

具体地，如图2所示，辅助电源变换系统可以包括：至少一个dc/ac模块10和至少一个双向dc/dc模块20，dc/ac模块10可以将高压直流电网的高压直流电逆变成预设交流电(例如220v，50hz交流电)供给负载load；双向dc/dc模块20可以将高压直流电网的高压直流电转换为预设直流电供给储能模块30，也可将储能模块30输出的预设直流电转换为高压直流电。辅助电源变换系统还可以包括预充模块40，预充模块包括第三开关k3、预充电阻r，如果直接闭合第一开关k1和第二开关k2使辅助电源变换系进行工作，开关闭合瞬间的电流过大，容易对系统产生冲击，损坏电子器件，因此在需要对预充电容(c1/c5)进行预充。

相关技术中，列车的辅助电源变换系统的控制策略一般是：控制模块在接收到工作指令后，先控制第二开关k2吸合，再控制第三开关k3吸合，以进行预充。预充成功后再控制火线接触k1吸合，并在第一开关k1吸合成功后断开第三开关k3，断开成功后根据需求命令dc/ac模块10、双向dc/dc模块20进行工作。然而，该策略在吸合第一开关k1前并没考虑子模块(dc/ac模块10、双向dc/dc模块20)是否发生故障，如果任意一个子模块发生短路(输出短路、驱动直通等)，在第一开关k1成功吸合后，可能会导致整车跳闸，影响统的安全性与可靠性。

为此，在本发明的实施例中，控制模块在接收到工作指令后，先控制其中一个双向dc/dc模块20进行反向升压工作，然后判断该双向dc/dc模块20是否升压成功，具体可通过获取第二直流电压(即图2中a、b两点的电压)判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果a、b两点间的电压与预设值(即高压直流电网输出的高压直流电的电压值)相等，则判断升压成功。如果判断升压失败，控制模块则反馈该双向dc/dc模块异常信息，并控制系统停止进行工作。而如果判断升压成功，那么该双向dc/dc模块20会将对应储能模块30所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10，此时，控制模块控制其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10进行启动，再判断其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10是否启动成功。如果判断其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10均启动成功，则控制模块控制第二开关k2吸合，再控制第三开关k3吸合，以进行预充，预充成功后再控制第一开关k1吸合，并在第一开关k1吸合成功后断开第三开关k3，断开成功后根据需求控制dc/ac模块10、双向dc/dc模块20进行工作。而如果判断dc/ac模块10、双向dc/dc模块20的中任一模块启动失败，则认为辅助电源变换系统存在异常，控制模块控制系统停止进行工作，以与整车进行隔离。由此，该系统在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了工作的安全性与可靠性。

根据本发明的一个实施例，控制模块还用于：在控制至少一个双向dc/dc模块20中的一个进行反向升压工作之前，还获取该双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据该双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断辅助电源变换系统是否存在异常。

进一步地，根据本发明的一个实施例，控制模块在判断辅助电源变换系统存在异常时，控制辅助电源变换系统停止工作。

也就是说，控制模块在接收到工作指令后，先获取其中一个双向dc/dc模块的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，以图2所示的系统为例，可以获取图2中第二双向dc/dc模块的c、d两点的电压，正常c、d两点的电压应等于相对应的储能模块的电压，如果c、d两点的电压不等于相对应储能模块的电压，则说明辅助电源变换系统存在异常，控制模块控制系统停止进行工作。图2中储能模块30包括第一储能模块和第二储能模块，第一双向dc/dc模块相对应的储能模块30为第一储能模块，第二双向dc/dc模块对应的储能模块30为第二储能模块。

根据本发明的一个实施例，控制模块还用于：在控制其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10进行启动之前，还获取第二直流电压，并根据第二直流电压判断辅助电源变换系统是否存在异常。

具体地，控制模块在接收到工作指令后，先获取其中一个双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，以图2所示的系统为例，可以获取图2第二双向dc/dc模块的c、d两点的电压，正常c、d两点的电压应等于第二储能模块的电压，如果c、d两点的电压不等于第二储能模块电压，则说明辅助电源变换系统存在异常，控制模块控制系统停止进行工作。如果c、d两点间的电压等于第二储能模块电压，则控制模块控制第二双向dc/dc模块进行反向升压工作，然后判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，具体可通过获取第二直流电压(即图2中a、b两点的电压)判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，如果a、b两点间的电压与预设值(即高压直流电网输出的高压直流电的电压值)相等，则控制模块判断升压成功。如果控制模块判断升压失败，则反馈第二双向dc/dc模块异常信息，并控制系统停止进行工作。而如果控制模块判断升压成功，那么第二双向dc/dc模块会将第二储能模块提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10，此时控制模块控制第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10进行启动，再判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10是否启动成功。如果判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10启动成功，控制模块控制第二开关k2吸合，再控制第三开关k3吸合，以进行预充，预充成功后，控制模块再控制第一开关k1吸合，并在第一开关k1吸合成功后断开第三开关k3，断开成功后控制模块根据需求命令dc/ac模块10、第一双向dc/dc模块、第二双向dc/dc模块进行工作。而如果控制模块判断dc/ac模块10、第一双向dc/dc模块的中任一模块启动失败，则认为辅助电源变换系统存在异常，控制模块控制系统停止进行工作，以与整车进行隔离。

根据本发明的一个实施例，当其余双向dc/dc模块20和dc/ac模块10均启动成功后，控制模块还分别获取dc/ac模块10的正交流端和负交流端之间的电压、其余双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，并根据dc/ac模块10的正交流端和负交流端之间的电压、其余双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端之间的电压判断辅助电源变换系统是否存在异常。

具体地，控制模块在接收到工作指令后，先获取其中一个双向dc/dc模块20的第二正直流端和第二负直流端之间的电压，以图2所示的系统为例，可以获取图2第二双向dc/dc模块中c、d两点的电压，正常c、d两点的电压应等于第二储能模块电压，如果c、d两点的电压不等于第二储能模块电压，则说明辅助电源变换系统存在异常，控制模块控制系统停止进行工作。如果c、d两点间的电压等于第二储能模块电压，则控制模块控制第二双向dc/dc模块进行反向升压工作，然后判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，具体可通过获取第二直流电压(即图2中a、b两点的电压)判断第二双向dc/dc模块是否升压成功，如果a、b两点间的电压与预设值(即高压直流电网输出的高压直流电的电压值)相等，则控机模块判断升压成功。如果判断升压失败，则控制模块反馈第二双向dc/dc模块异常信息，并控制系统停止进行工作。而如果判断升压成功，那么第二双向dc/dc模块会将第二储能模块提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10，此时，控制模块控制第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10进行启动，再判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10是否启动成功。如果控制模块判断第一双向dc/dc模块和dc/ac模块10启动成功，则获取第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压(即图2中的e、f两点之间的电压vef)和dc/ac模块10的交流端的电压(即图2中g、h两点之间的电压vgh)，如果第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压处于第一储能模块电压u1±5％的范围(即：u1-ui*5％≤vef≤u1+ui*5％)，那么可以判断第一双向dc/dc模块处于正常状态，如果dc/ac模块10的交流端的电压处于预设交流电电压uac±5％的范围(即：uac-uac*5％≤vgh≤uac+uac*5％)，那么可以判断dc/ac模块10处于正常状态；而如果第一双向dc/dc模块的第二直流端的电压不处于第一储能模块电压u1±5％的范围(即：vef＞u1+ui*5％或vef＜u1-ui*5％)，或者dc/ac模块10的交流端的电压不处于预设交流电压uac±5％的范围(即：vgh＞uac+uac*5％或vgh＜uac-uac*5％)，那么说明辅助电源变换系统存在异常，控制模块控制系统停止进行工作。

作为一种示例，列车的辅助电源变换系统的电路拓扑可如图4所示。其中，如图4所示，dc/ac模块10可以包括第一至第十二开关管q1-q12、第一至第三电感l1-l3、第二至第四电容c2-c4、第一变压器t1和rc单元，具体连接方式见图4，此处不再赘述。双向dc/dc模块20可以包括第十三至第二十开关管q13-q20、第四电感l4、第二变压器t2、第六至第八电容c6-c8，具体连接方式见图4，此处不再赘述。当然，dc/ac模块10和双向dc/dc模块20也可以是其它形式的拓扑，具体不再赘述。

可以理解，图2、图3和图4所示的实施例是以dc/ac模块10为一个、双向dc/dc模块20为两个为例，当然，辅助电源变换系统中的dc/ac模块10与双向dc/dc模块20的个数可以为其它情况，例如，dc/ac模块为一个、双向dc/dc模块为三个，但无论dc/ac模块10与双向dc/dc模块20的个数以何种情况进行组合，本领域技术人员根据上述实施实例，都可清楚地知道辅助电源变换系统的控制原理。

综上所述，根据本发明实施例的列车的辅助电源变换系统，控制模块在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制模块控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则控制模块在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作。由此，该系统在辅助电源变换系统工作前，对系统内的各子模块进行故障自检，大大提高了列车工作的安全性与可靠性。

此外，本发明的实施例还提出一种列车，包括上述的列车的辅助电源变换系统。

本发明实施例的列车，通过上述的列车的辅助电源变换系统，在接收到工作指令后，控制其中一个双向dc/dc模块进行反向升压工作，并判断该双向dc/dc模块是否升压成功，如果该双向dc/dc模块升压成功，该双向dc/dc模块则将对应储能模块所提供的第一直流电压变换为第二直流电压，以分别供给其余双向dc/dc模块和dc/ac模块，然后控制其余双向dc/dc模块和dc/ac模块进行启动，并分别判断其余双向dc/dc模块和dc/ac模块是否启动成功，如果其余dc/dc模块和dc/ac模块均启动成功，则在控制第二开关吸合后，控制预充模块进行预充工作，从而大大提高了工作的安全性与可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。