列车及其双向DC-DC变换器的控制方法和装置与流程

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种双向dc-dc变换器的控制方法、一种非临时性计算机可读存储介质、一种双向dc-dc变换器的控制装置、一种双向dc-dc变换器以及一种列车。

背景技术：

双向dc-dc变换器一直是电力电子领域重要的组成部分，伴随着车辆领域的发展，dc-dc变换器也已成为列车上重要零部件之一。相关技术中双向dc-dc变换器通常采用三条boost拓扑结构，即通过三条boost变换支路并联的方式提高双向dc-dc变换器的输出功率，在双向dc-dc变换器工作过程中三条boost变换支路平分总功率。因此，相关技术存在的问题是，无论目标输出功率的大小，三条boost变换支路都同时工作，导致电路元件长时间处于工作状态，影响开关管的工作寿命。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述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双向dc-dc变换器的控制方法，能够使得在输出功率处于第一功率区间时三条变换支路轮流进行工作，提高变换支路中开关管的工作寿命。

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双向dc-dc变换器。本发明的第四个目的在于提出一种双向dc-dc变换器的控制装置。本发明的第五个目的在于提出一种双向dc-dc变换器。本发明的第六个目的在于提出一种列车。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种双向dc-dc变换器的控制方法，所述双向dc-dc变换器包括第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路之间相互并联，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中的每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，所述控制方法包括以下步骤：获取所述双向dc-dc变换器的待输出功率；判断所述待输出功率所处的功率区间，其中，将所述双向dc-dc变换器的输出功率划分成第一功率区间、第二功率区间和第三功率区间，所述第二功率区间对应的功率大于所述第一功率区间对应的功率，所述第三功率区间对应的功率大于所述第二功率区间对应的功率；当所述待输出功率处于所述第一功率区间时，对所述上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同。

根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制方法，双向dc-dc变换器包括相互并联的第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，通过获取双向dc-dc变换器的待输出功率，判断待输出功率所处的功能率区间，当待输出功率处于第一功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

为达到上述目的，本发明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，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的双向dc-dc变换器的控制方法。

根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过实现双向dc-dc变换器的控制方法，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种双向dc-dc变换器，所述双向dc-dc变换器包括第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路之间相互并联，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中的每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，所述双向dc-dc变换器还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的双向dc-dc变换器的控制程序，所述双向dc-dc变换器的控制程序被所述处理器执行时实现所述的双向dc-dc变换器的控制方法。

根据本发明实施例的双向dc-dc变换器，通过实现双向dc-dc变换器的控制方法，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的一种双向dc-dc变换器的控制装置，所述双向dc-dc变换器包括第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路之间相互并联，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中的每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，所述控制装置包括：获取模块，用于获取所述双向dc-dc变换器的待输出功率；判断模块，用于判断所述待输出功率所处的功率区间，其中，将所述双向dc-dc变换器的输出功率划分成第一功率区间、第二功率区间和第三功率区间，所述第二功率区间对应的功率大于所述第一功率区间对应的功率，所述第三功率区间对应的功率大于所述第二功率区间对应的功率；控制模块，用于在所述待输出功率处于所述第一功率区间时，对所述上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，所述第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同。

根据本发明实施例双向dc-dc变换器的控制装置，双向dc-dc变换器包括相互并联的第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，通过获取模块获取双向dc-dc变换器的待输出功率，判断模块判断待输出功率所处的功率区间，控制模块在待输出功率处于第一功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出的一种双向dc-dc变换器，包括所述的双向dc-dc变换器的控制装置。

根据本发明实施例的双向dc-dc变换器，通过双向dc-dc变换器的控制装置，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

为达到上述目的，本发明第六方面实施例提出的一种列车，包括所述的双向dc-dc变换器。

根据本发明实施例的列车，利用双向dc-dc变换器，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的双向dc-dc变换器的电路示意图；

图2为根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制方法的流程图；

图3为根据本发明一个具体实施例的双向dc-dc变换器的控制方法的流程图；

图4为根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制装置的方框示意图；

图5为根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的方框示意图；

图6为根据本发明实施例的列车的方框示意图。

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。

下面参照附图来描述本发明实施例提出的双向dc-dc变换器的控制方法、双向dc-dc变换器的控制装置、双向dc-dc变换器以及列车。

如图1所示，根据本发明一个实施例的双向dc-dc变换器包括第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路之间相互并联，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中的每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，即第一变换支路包括第一上桥开关管q11和第一下桥开关管q12，第一上桥开关管q11和第一下桥开关管q1中间具有第一节点j1，第二变换支路包括第二上桥开关管q21和第二下桥开关管q22，第二上桥开关管q21和第二下桥开关管q22中间具有第二节点j2，第三变换支路包括第三上桥开关管q31和第三下桥开关管q32，第三上桥开关管q31和第三下桥开关管q32中间具有第三节点j3。

并且，如图1所示，该双向dc-dc变换器还包括第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3和第一电容c1，第一电感l1的一端与第一节点j1相连，第二电感l2的一端与第二节点j2相连，第三电感l3的一端与第三节点j3相连，第三电感l3的另一端同时与第一电感l1的另一端和第二电感l2的另一端相连，第一电容c1连接在双向dc-dc变换器的输出端。

在双向dc-dc变换器正向工作时，控制第一上桥开关管q11、第二上桥开关管q21和第三上桥开关管q31导通和关断，在控制第一上桥开关管q11、第二上桥开关管q21和第三上桥开关管q31导通时，第一上桥开关管q11、第二上桥开关管q21和第三上桥开关管q31分别给第一电感l1、第二电感l2和第三电感l3充电，控制第一上桥开关管q11、第二上桥开关管q21和第三上桥开关管q31关断时，第一电感l1、第二电感l2和第三电感l3分别通过第一下桥开关管q12、第二下桥开关管q22和第三下桥开关管q32的二极管续流降压。反之，在双向dc-dc变换器反向工作时，控制第一下桥开关管q12、第二下桥开关管q22和第三下桥开关管q32导通和关断，在控制第一下桥开关管q12、第二下桥开关管q22和第三下桥开关管q32导通时，第一下桥开关管q12、第二下桥开关管q22和第三下桥开关管q32导通分别给第一电感l1、第二电感l2和第三电感l3充电，控制第一下桥开关管q12、第二下桥开关管q22和第三下桥开关管q32第一电感l1、第二电感l2和第三电感l3分别通过第一上桥开关管q11、第二上桥开关管q21和第三上桥开关管q31的二极管续流降压。

在本发明的实施例中，如图2所示，上述的双向dc-dc变换器的控制方法包括以下步骤：

s1：获取双向dc-dc变换器的待输出功率。

s2：判断待输出功率所处的功率区间。其中，将双向dc-dc变换器的输出功率划分成第一功率区间、第二功率区间和第三功率区间，第二功率区间对应的功率大于第一功率区间对应的功率，第三功率区间对应的功率大于第二功率区间对应的功率。例如，第一功率区间可为0kw-100kw，第二功率区间可为100kw-200kw，第三功率区间可为200kw-300kw。

s3：当待输出功率处于第一功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同。

其中，对上桥开关管和下桥开关管进行控制可为控制上桥开关管和下桥开关管的导通和关断。具体地，当待输出功率处于第一功率区间时，通过对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路依次进行轮流工作。例如，在第一变换支路工作时可控制第一变换支路的第一上桥开关管和第一下桥开关管导通或关断，以控制第一变换支路工作，此时控制第二变换支路和第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管均关断，在控制第二变换支路工作时可控制第二变换支路的第二上桥开关管和第二下桥开关管导通或关断，以控制第二变换支路工作，此时控制第一变换支路和第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管均关断，以及在控制第三变换支路工作时，控制第三变换之路的第三上桥开关管和第三下桥开关管导通或关断，以控制第三控制支路工作，此时控制第一变换支路和第二变换支路的上桥开关管和下桥开关管均关断。其中，当控制上桥开关管和下桥开关管导通或关断时，可在正向工作时控制上桥开关管导通或关断，在反向工作时控制下桥开关管导通或关断。

也就是说，在双向dc-dc变换器进行工作时，获取待输出功率，并判断待输出功率所处的功率区间，如果待输出功率处于第一功率区间，则控制双向dc-dc变换器的上桥开关管和下桥开关管的导通或关断，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，例如，以第一变换支路→第二变换支路→第三变换支路→第一变换支路的循环方式进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同。

具体地，可设置待输出功率处于第一功率区间时在每个循环变换支路工作第一预设时间。当确定待输出功率属于第一功率区间时，首先控制第一变换支路工作第一预设时间，当第一变换支路工作时间达到第一预设时间时，控制第一变换支路停止工作并控制第二变换支路工作第一预设时间，当第二变换支路工作时间达到第一预设时间时，控制第二变换支路停止工作并控制第三变换支路工作第一预设时间，当第三变换支路工作时间达到第一预设时间时，控制第三变换支路停止工作并控制第一变换支路工作第一预设时间，以此类推，从而使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环方式进行轮流工作，且每个循环中，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，即工作第一预设时间。

根据本发明的一个实施例，当第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作时，如果双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，则获取当前工作的变换支路和当前工作的变换支路的剩余时间，以便在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路的剩余时间后再进行循环。

也就是说，可设置变换支路的标志位，例如，第一变换支路的标志位为a、第二变换支路的标志位为b和第三变换支路的标志位为c。在双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间时，获取当前工作的变换支路的标志位以确定当前工作的变换支路，同时还获取当前工作的变换支路的剩余时间，其中，可通过获取当前工作的变换支路已经工作的运行时间，然后计算第一预设时间减去当前工作的变换支路已经工作的运行时间来获取当前工作的变换支路的剩余时间；另外，变换支路工作时还可以倒计时的方式计算当前工作的剩余时间，从而在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路的剩余时间后再进行循环，即根据当前工作的变换支路的标志位和当前工作的变换支路的剩余时间，在双向dc-dc变换器的待输出功率再次处于第一功率区间时，控制当前工作的变换支路继续工作并工作当前工作的变换支路的剩余时间，然后控制下一变换支路运行第一预设时间。

举例来说，在双向dc-dc变换器运行时，获取双向dc-dc变换器的待输出功率，当首次待输出功率处于第一功率区间时，控制第一变换支路工作，当第一变换支路工作第一预设时间时控制第一变换支路停止工作并控制第二变换支路工作，第二变换支路工作一段时间剩余工作时间tp1，此时双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，获取当前工作的变换支路的标志位为b和当前工作的变换器的剩余工作时间tp1，当双向dc-dc变换器的待输出功率再次处于第一功率区间时，则控制第二变换支路工作剩余工作时间tp1，然后控制第三变换支路工作。

由此，本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制方法能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路进行轮流工作，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

根据本发明的一个实施例，当待输出功率处于第二功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，每组变换支路的工作时间相同。

需要说明的是，第一变换支路和第二变换支路可组成第一变换支路组，第一变换支路和第三变换支路可组成第二变换支路组，第二变换支路和第三变换支路可组成第三变换支路组。当待输出功率处于第二功率区间时，通过对变换支路组的上桥开关管和下桥开关管进行控制，能够使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组依次进行轮流工作，例如，在第一变换支路组进行工作时，可控制第一变换支路的第一上桥开关管和下桥开关管以及第二变换支路的第二上桥开关管和第二下桥开关管导通或关断，来控制第一变换支路和第二变换支路工作，此时控制第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管关断；在第二变换支路组工作时，可控制第一变换支路的第一上桥开关管和第一下桥开关管以及第三变换支路的第三上桥开关管和第三下桥开关管导通或关断，来控制第一变换支路和第三变换支路工作，此时控制第二变换支路的上桥开关管和下桥开关管关断；在第三变换支路组工作时，可控制第二变换支路的第二上桥开关管和第二下桥开关管以及第三变换支路的第三上桥开关管和第三下桥开关管导通或关断，来控制第二变换支路和第三变换支路工作，此时控制第一变换支路的上桥开关管和下桥开关管关断。其中，当控制上桥开关管和下桥开关管导通或关断时，可在正向工作时控制上桥开关管导通或关断，在反向工作时控制下桥开关管导通或关断。

也就是说，在双向dc-dc变换器进行工作时，获取待输出功率，并判断待输出功率所处的功率区间，如果待输出功率处于第二功率区间，则控制双向dc-dc变换器的上桥开关管和下桥开关管的导通或关断，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式进行轮流工作，例如，以第一变换支路和第二变换支路→第一变换支路和第三变换支路→第二变换支路和第三变换支路→第一变换支路和第二变换支路的循环方式进行轮流工作，其中，在每个循环，每组变换支路的工作时间相同。

具体地，可设置待输出功率处于第二功率区间时在每个循环每组变换支路工作第二预设时间。当确定待输出功率属于第二功率区间时，首先控制第一变换支路和第二变换支路同时工作第一预设时间，当第一变换支路和第二变换支路同时工作时间达到第二预设时间时，控制第一变换支路和第二变换支路停止工作并控制第一变换支路和第三变换支路同时工作第二预设时间，当第一变换支路和第三变换支路同时工作时间达到第二预设时间时，控制第一变换支路和第三变换支路停止工作并控制第二变换支路和第三变换支路同时工作第二预设时间，当第二变换支路和第三变换支路工作时间达到第二预设时间时，控制第二变换支路和第三变换支路停止工作并控制第一变换支路和第二变换支路同时工作第二预设时间，从而使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，每组变换支路的工作时间相同。

根据本发明的一个实施例，当第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工作时，如果双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，则获取当前工作的变换支路组和当前工作的变换支路组的剩余时间，以便在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路组的剩余时间后再进行循环。

也就是说，可设置变换支路的标志位，例如，第一变换支路组的标志位为a’、第二变换支路组的标志位为b’、第三变换支路组的标志位为c’。在双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间时，获取当前工作的那一组变换支路的标志位以确定当前工作的那一组变换支路，同时还获取当前工作的那一组变换支路的剩余时间，其中，可获取当前工作的那一组变换支路已经工作的运行时间，然后计算第二预设时间减去当前工作的那一组变换支路已经工作的运行时间来获取当前工作的那一组变换支路的剩余时间，另外，变换支路还可通过倒计时的方式计算当前工作的剩余时间，从而在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路组的剩余时间后再进行循环。

举例来说，在双向dc-dc变换器运行时，获取双向dc-dc变换器的待输出功率，当首次待输出功率处于第二功率区间时，控制第一变换支路组进行工作，即第一变换支路和第二变换支路同时工作，当第一变换支路组工作第二预设时间时控制第一变换支路组停止工作并控制第二变换支路组工作，即控制第一变换支路和第二变换支路停止工作并控制第一变换支路和第三变换支路工作，第二支路组工作一段时间后剩余工作时间tp2，此时双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，获取当前工作的变换支路的标志位为b’和当前工作的变换支路组的剩余工作时间tp2，当双向dc-dc变换器的待输出功率再次处于第二功率区间时，则控制第二变换支路组工作剩余时工作时间tp2，即控制第一变换支路和第三变换支路共同工作剩余工作时间tp2，然后控制第三变换支路组(即第二变换支路和第三变换支路)工作第二预设时间。

根据本发明的一个实施例，当待输出功率处于第三功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作。

也就是说，当待输出功率处于第三功率区间时，双向dc-dc变换支路的第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作，其中，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路平分待输出功率。

具体而言，当待输出功率处于第三功率区间时，可同时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管导通或关断，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作。例如，可在dc-dc变换器正向工作时控制第一变换支路的第一上桥开关管、第二变换支路的第二上桥开关管和第三变换支路的第三上桥开关管导通或关断，在dc-dc变换器反向工作时控制第一变换支路的第一下桥开关管、第二变换支路的第二下桥开关管和第三变换支路的下桥开关管导通或关断。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，上述的双向dc-dc变换器的控制方法包括以下步骤：

s101：双向dc-dc变换器启动开始工作时。

s102：获取双向dc-dc变换器的待输出功率。

s103：判断待输出功率所处的功率区间。

如果待输出功率所处的功率区间为第一功率区间，则执行步骤s104；

如果待输出功率所处的功率区间为第二功率区间，则执行步骤s107；

如果待输出功率所处的功率区间为第三功率区间，则执行步骤s108。

s104：控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作。

s105：停止工作或待输出功率跳出第一功率区间，获取当前工作的变换支路的标志位和当前工作的变换支路的剩余时间。

s106：控制当前工作的变换支路完成当前支路的剩余时间，并返回步骤s104。

s107：控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工。

s108：停止工作或待输出功率跳出第二功率区间，获取当前工作的那一组变换支路的标志位和当前工作的那一组变换支路的剩余时间。

s109：控制当前工作的那一组变换支路完成那一组当前支路的剩余时间，并返回步骤s107。

s110：控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作。

综上所述，根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制方法，双向dc-dc变换器包括相互并联的第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，通过获取双向dc-dc变换器的待输出功率，判断待输出功率所处的功能率区间，当待输出功率处于第一功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

本发明实施例还提出了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双向dc-dc变换器的控制方法。

根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过实现双向dc-dc变换器的控制方法，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

本发明实施例还提出了一种双向dc-dc变换器，双向dc-dc变换器包括第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路之间相互并联，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中的每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，双向dc-dc变换器还包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的双向dc-dc变换器的控制程序，双向dc-dc变换器的控制程序被处理器执行时实现的双向dc-dc变换器的控制方法。

根据本发明实施例的双向dc-dc变换器，通过实现双向dc-dc变换器的控制方法，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

图4为根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制装置的方框示意图。双向dc-dc变换器包括第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路之间相互并联，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中的每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管。

如图4所示，本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制装置包括：获取模块10、判断模块20和控制模块30。

其中，获取模块10用于获取双向dc-dc变换器的待输出功率；判断模块20用于判断待输出功率所处的功率区间，其中，将双向dc-dc变换器的输出功率划分成第一功率区间、第二功率区间和第三功率区间，第二功率区间对应的功率大于第一功率区间对应的功率，第三功率区间对应的功率大于第二功率区间对应的功率；控制模块30用于在待输出功率处于第一功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同。

其中，控制模块30可为mcu(microcontrolunit，微控制器)。

具体地，对上桥开关管和下桥开关管进行控制可为控制上桥开关管和下桥开关管的导通和关断。更具体地，当待输出功率处于第一功率区间时，可通过对上桥开关管和下桥开关管进行控制，能够使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路依次进行轮流工作。例如，在第一变换支路工作时可控制第一变换支路的第一上桥开关管和第一下桥开关管导通或关断，以控制第一变换支路工作，此时控制第二变换支路和第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管均关断，在控制第二变换支路工作时可控制第二变换支路的第二上桥开关管和第二下桥开关管导通或关断，以控制第二变换支路工作，此时控制第一变换支路和第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管均关断，以及在控制第三变换支路工作时，控制第三变换之路的第三上桥开关管和第三下桥开关管导通或关断，以控制第三控制支路工作，此时控制第一变换支路和第二变换支路的上桥开关管和下桥开关管均关断。其中，当控制上桥开关管和下桥开关管导通或关断时，可在正向工作时控制上桥开关管导通或关断，在反向工作时控制下桥开关管导通或关断。

也就是说，在双向dc-dc变换器进行工作时，获取模块10获取待输出功率，判断模块20判断待输出功率所处的功率区间，如果待输出功率处于第一功率区间，则控制模块30控制双向dc-dc变换器的上桥开关管和下桥开关管的导通或关断，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，例如，以第一变换支路→第二变换支路→第三变换支路→第一变换支路的循环方式进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同。

具体地，可设置待输出功率处于第一功率区间时在每个循环变换支路工作第一预设时间。当确定待输出功率属于第一功率区间时，首先控制模块30控制第一变换支路工作第一预设时间，当第一变换支路工作时间达到第一预设时间时，控制模块30控制第一变换支路停止工作并控制第二变换支路工作第一预设时间，当第二变换支路工作时间达到第一预设时间时，控制模块30控制第二变换支路停止工作并控制第三变换支路工作第一预设时间，当第三变换支路工作时间达到第一预设时间时，控制模块30控制第三变换支路停止工作并控制第一变换支路工作第一预设时间，从而使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环方式进行轮流工作，且每个循环中，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，即工作第一预设时间。

根据本发明的一个实施例，控制模块30还用于，在第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作时，如果双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，则获取当前工作的变换支路和当前工作的变换支路的剩余时间，以便在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路的剩余时间后再进行循环。

也就是说，可设置变换支路的标志位，例如，第一变换支路的标志位为a、第二变换支路的标志位为b和第三变换支路的标志位为c。在双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间时，获取当前工作的变换支路的标志位以确定当前工作的变换支路，同时还获取当前工作的变换支路的剩余时间，例如，可通过获取当前工作的变换支路已经工作的运行时间，然后计算第一预设时间减去当前工作的变换支路已经工作的运行时间来获取当前工作的变换支路的剩余时间；又如，变换支路工作时可以倒计时的方式计算当前工作的剩余时间，从而在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路的剩余时间后再进行循环，即根据当前工作的变换支路的标志位和当前工作的变换支路的剩余时间，在双向dc-dc变换器的待输出功率再次处于第一功率区间时，控制当前工作的变换支路继续工作并工作当前工作的变换支路的剩余时间，然后控制下一变换支路运行第一预设时间。

举例来说，在双向dc-dc变换器运行时，获取双向dc-dc变换器的待输出功率，当首次待输出功率处于第一功率区间时，控制第一变换支路工作，当第一变换支路工作第一预设时间时控制第一变换支路停止工作并控制第二变换支路工作，第二变换支路工作一段时间剩余工作时间tp1，此时双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，获取当前工作的变换支路的标志位为b和当前工作的变换器的剩余工作时间tp1，当双向dc-dc变换器的待输出功率再次处于第一功率区间时，则控制第二变换支路工作剩余工作时间tp1，然后控制第三变换支路工作。

由此，本发明实施例的双向dc-dc变换器的控制装置能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路进行轮流工作，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

根据本发明的一个实施例，控制模块30还用于，在待输出功率处于第二功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，每组变换支路的工作时间相同。

需要说明的是，第一变换支路和第二变换支路可组成第一变换支路组，第一变换支路和第三变换支路可组成第二变换支路组，第二变换支路和第三变换支路可组成第三变换支路组。当待输出功率处于第二功率区间时，通过对变换支路组的上桥开关管和下桥开关管进行控制，能够使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组依次进行轮流工作，例如，在第一变换支路组进行工作时，可控制第一变换支路的第一上桥开关管和下桥开关管以及第二变换支路的第二上桥开关管和第二下桥开关管导通或关断，来控制第一变换支路和第二变换支路工作，此时控制第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管关断；在第二变换支路组工作时，可控制第一变换支路的第一上桥开关管和第一下桥开关管以及第三变换支路的第三上桥开关管和第三下桥开关管导通或关断，来控制第一变换支路和第三变换支路工作，此时控制第二变换支路的上桥开关管和下桥开关管关断；在第三变换支路组工作时，可控制第二变换支路的第二上桥开关管和第二下桥开关管以及第三变换支路的第三上桥开关管和第三下桥开关管导通或关断，来控制第二变换支路和第三变换支路工作，此时控制第一变换支路的上桥开关管和下桥开关管关断。其中，当控制上桥开关管和下桥开关管导通或关断时，可在正向工作时控制上桥开关管导通或关断，在反向工作时控制下桥开关管导通或关断。

也就是说，在双向dc-dc变换器进行工作时，获取待输出功率，并判断待输出功率所处的功率区间，如果待输出功率处于第二功率区间，则控制双向dc-dc变换器的上桥开关管和下桥开关管的导通或关断，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式进行轮流工作，例如，以第一变换支路和第二变换支路→第一变换支路和第三变换支路→第二变换支路和第三变换支路→第一变换支路和第二变换支路的循环方式进行轮流工作，其中，在每个循环，每组变换支路的工作时间相同。

具体地，可设置待输出功率处于第二功率区间时在每个循环每组变换支路工作第二预设时间。当确定待输出功率属于第二功率区间时，首先控制第一变换支路和第二变换支路同时工作第一预设时间，当第一变换支路和第二变换支路同时工作时间达到第二预设时间时，控制第一变换支路和第二变换支路停止工作并控制第一变换支路和第三变换支路同时工作第二预设时间，当第一变换支路和第三变换支路同时工作时间达到第二预设时间时，控制第一变换支路和第三变换支路停止工作并控制第二变换支路和第三变换支路同时工作第二预设时间，当第二变换支路和第三变换支路工作时间达到第二预设时间时，控制第二变换支路和第三变换支路停止工作并控制第一变换支路和第二变换支路同时工作第二预设时间，从而使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工作，其中，在每个循环，每组变换支路的工作时间相同。

根据本发明的一个实施例，控制模块30还用于，在第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组以循环的方式依次进行轮流工作时，如果双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，则获取当前工作的变换支路组和当前工作的变换支路组的剩余时间，以便在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路组的剩余时间后再进行循环。

也就是说，可设置变换支路的标志位，例如，第一变换支路组的标志位为a’、第二变换支路组的标志位为b’、第三变换支路组的标志位为c’。在双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间时，获取当前工作的那一组变换支路的标志位以确定当前工作的那一组变换支路，同时还获取当前工作的那一组变换支路的剩余时间，其中，可获取当前工作的那一组变换支路已经工作的运行时间，然后计算第二预设时间减去当前工作的那一组变换支路已经工作的运行时间来获取当前工作的那一组变换支路的剩余时间，另外，变换支路还可通过倒计时的方式计算当前工作的剩余时间，从而在双向dc-dc变换器下一次以第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路中两两为一组依次进行轮流工作时继续完成当前工作的变换支路组的剩余时间后再进行循环。

举例来说，在双向dc-dc变换器运行时，获取双向dc-dc变换器的待输出功率，当首次待输出功率处于第二功率区间时，控制第一变换支路组进行工作，即第一变换支路和第二变换支路同时工作，当第一变换支路组工作第二预设时间时控制第一变换支路组停止工作并控制第二变换支路组工作，即控制第一变换支路和第二变换支路停止工作并控制第一变换支路和第三变换支路工作，第二支路组工作一段时间后剩余工作时间tp2，此时双向dc-dc变换器停止工作或者跳出当前功率区间，获取当前工作的变换支路的标志位为b’和当前工作的变换支路组的剩余工作时间tp2，当双向dc-dc变换器的待输出功率再次处于第二功率区间时，则控制第二变换支路组工作剩余时工作时间tp2，即控制第一变换支路和第三变换支路共同工作剩余工作时间tp2，然后控制第三变换支路组(即第二变换支路和第三变换支路)工作第二预设时间。

根据本发明的一个实施例，控制模块30还用于，在待输出功率处于第三功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行控制，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作。

也就是说，待输出功率处于第三功率区间时，控制模块30控制双向dc-dc变换支路的第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作，其中，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路平分待输出功率。

具体而言，当待输出功率处于第三功率区间时，可同时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的上桥开关管和下桥开关管导通或关断，以使第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路同时进行工作。例如，可在dc-dc变换器正向工作时控制第一变换支路的第一上桥开关管、第二变换支路的第二上桥开关管和第三变换支路的第三上桥开关管导通或关断，在dc-dc变换器反向工作时控制第一变换支路的第一下桥开关管、第二变换支路的第二下桥开关管和第三变换支路的下桥开关管导通或关断。

综上所述，根据本发明实施例双向dc-dc变换器的控制装置，双向dc-dc变换器包括相互并联的第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路，每条变换支路包括上桥开关管和下桥开关管，通过获取模块获取双向dc-dc变换器的待输出功率，判断模块判断待输出功率所处的功率区间，控制模块在待输出功率处于第一功率区间时，对上桥开关管和下桥开关管进行轮流工作，其中，在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

本发明实施例还提出了一种双向dc-dc变换器。

图5为根据本发明实施例的双向dc-dc变换器的方框示意图。如图5所示，本发明实施例的双向dc-dc变换器200包括双向dc-dc变换器的控制装置100。

根据本发明实施例的双向dc-dc变换器，通过双向dc-dc变换器的控制装置，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

本发明实施例还提出了一种列车。

图6为根据本发明实施例的列车的方框示意图。如图6所示，本发明实施例的列车300包括双向dc-dc变换器200。

根据本发明实施例的列车，利用双向dc-dc变换器，能够实现在待输出功率处于第一功率区间时控制第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路以循环的方式依次进行轮流工作，且在每个循环，第一变换支路、第二变换支路和第三变换支路的工作时间相同，从而有效减少开关管的工作时长，提高变换支路中开关管的工作寿命，进而可延长双向dc-dc变换器的生命周期。

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。