CN114024444B - 一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法 - Google Patents

一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法，所述辅助变流器包括：预充电单元，A路单元模块，B路单元模块和SIV逆变单元。通过本发明提供的辅助变流器及其控制方法，可以实现对两个电压制式的DC‑AC变流支持，且无需对变流器进行任何组件更换。

Description

一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法。
背景技术
城轨车辆中常采用DC1500V和DC750V两种直流电压制式，一般来说两个电压制式下的辅助变流器并不能通用，因为他们功率器件的电压等级甚至电路拓扑都不尽相同。目前主流的辅助变流器拓扑结构分为两种，一种为单级三相逆变拓扑，即将电网的直流电压直接逆变为AC380V的交流电，该种拓扑由于工频变压器的存在，使得整机的体积和重量较大，功率密度低。此外，单级三相逆变拓扑应用在不同电压制式场合时，需要更换不同耐压等级的开关器件以及不同变比的工频变压器，通用性低。另一种为两级式结构，主要体现为前级DC-DC电路级联三相逆变电路，前级DC-DC电路将电网的直流电压变换为某一中压电压，后级三相逆变电路再逆变为AC380V的交流电。同时，前级DC-DC电路采用高频隔离变压器替代了传统工频变压器，使得整个系统的体积和重量得到大幅度提优化，但当前采用两级式结构的辅助变流器也并未实现对双压制式的支持。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法，该辅助变流器包括：预充电单元，A路单元模块，B路单元模块和SIV逆变单元，其中A、B路单元模块互为冗备模块，电路结构一致均由三电平升压斩波单元、变换开关单元、和两组LLC高频隔离单元构成。本发明提供的对该辅助变流器的控制方法，以辅助变流器的三电平升压斩波单元的升压电感电流、输出电压以及LLC高频隔离单元的输出电流、电压为参考，对辅助变流器中各单元的功率模块进行控制。通过本发明提供的辅助变流器及其控制方法，可以实现对两个电压制式的DC-AC变流支持，且无需对变流器进行任何组件更换。
有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种适用于双压制式的辅助变流器，所述辅助变流器包括：预充电单元，A路单元模块，B路单元模块和SIV逆变单元；
所述预充电单元的输入端连接所述辅助变流器的直流输入电压的正极，输出端分别连接所述A路单元模块和所述B路单元模块；所述预充电单元用于根据所述直流输入电压分别对所述A路单元模块和所述B路单元模块进行预充电；所述直流输入电压的电压制式包括第一直流电压制式和第二直流电压制式；
所述A路单元模块和所述B路单元模块的输出正负极均与所述SIV逆变单元的输入正负极连接；所述A路单元模块和所述B路单元模块用于在不同电压制式下，根据各自模块内部的变换开关单元的接触器开关状态设置情况调整各自模块内部LLC高频隔离单元的串/并联结构，并通过各自模块内部的三电平升压斩波单元对所述直流输入电压进行指定升压，并通过各自模块内部的串/并联LLC高频隔离单元基于升压电压进行电压转换，并将转换电压向所述SIV逆变单元输出；
所述SIV逆变单元用于对输入的直流电压进行交流电转换，并向外输出指定交流电压。
优选的，所述A路单元模块包括三电平升压斩波单元1，变换开关单元1，LLC高频隔离单元1和LLC高频隔离单元2；所述三电平升压斩波单元1的输入正极连接所述预充电单元的输出端，输出正极连接所述LLC高频隔离单元1的输入正极，输出负极连接所述LLC高频隔离单元2的输入负极；所述LLC高频隔离单元1的输入负极连接所述变换开关单元1；所述LLC高频隔离单元2的输入正极连接所述变换开关单元1；所述LLC高频隔离单元1、2的输出正负极分别连接所述SIV逆变单元的输入正负极；
所述B路单元模块包括三电平升压斩波单元2，变换开关单元2，LLC高频隔离单元3和LLC高频隔离单元4；所述三电平升压斩波单元2的输入正极连接所述预充电单元的输出端，输出正极连接所述LLC高频隔离单元3的输入正极，输出负极连接所述LLC高频隔离单元4的输入负极；所述LLC高频隔离单元3的输入负极连接所述变换开关单元2；所述LLC高频隔离单元4的输入正极连接所述变换开关单元2；所述LLC高频隔离单元3、4的输出正负极分别连接所述SIV逆变单元的输入正负极。
进一步的，所述A路单元模块和所述B路单元模块电路结构一致；所述三电平升压斩波单元1、2电路结构一致，均由1个升压电感、4个功率模块和2个直流支撑电容构成；所述LLC高频隔离单元1、2、3、4电路结构一致，均由4个功率模块，1个谐振电容，1个高频隔离变压器和4个整流二极管构成；所述变换开关单元1、2电路结构一致，均由3个接触器构成。
优选的，所述预充电单元具体用于在进行预充电时，根据所述直流输入电压对所述A路单元模块的所述三电平升压斩波单元1进行预充电，并根据所述直流输入电压对所述B路单元模块的所述三电平升压斩波单元2进行预充电。
优选的，当所述直流输入电压的电压制式为第一直流电压制式时，所述A路单元模块的所述变换开关单元1用于设置内部接触器开关状态为第一状态，使得所述LLC高频隔离单元1、2为串联结构；所述三电平升压斩波单元1用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至指定的第一升压电压；所述LLC高频隔离单元1、2用于对所述第一升压电压进行串联分压，并基于各自获得的分压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；所述B路单元模块的所述变换开关单元2用于设置内部接触器开关状态为第一状态，使得所述LLC高频隔离单元3、4为串联结构；所述三电平升压斩波单元2用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至所述第一升压电压；所述LLC高频隔离单元3、4用于对所述第一升压电压进行串联分压，并基于各自获得的分压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；
当所述直流输入电压的电压制式为第二直流电压制式时，所述A路单元模块的所述变换开关单元1用于设置内部接触器开关状态为第二状态，使得所述LLC高频隔离单元1、2为并联结构；所述三电平升压斩波单元1用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至指定的第二升压电压；并联的所述LLC高频隔离单元1、2基于所述第二升压电压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；所述B路单元模块的所述变换开关单元2用于设置内部接触器开关状态为第二状态，使得所述LLC高频隔离单元3、4为并联结构；所述三电平升压斩波单元2用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至所述第二升压电压；并联的所述LLC高频隔离单元3、4基于所述第二升压电压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；其中，第二升压电压＝第一升压电压/2。
本发明实施例第二方面提供了一种对上述第一方面所述的适用于双压制式的辅助变流器的控制方法，所述辅助变流器包括A路单元模块和B路单元模块，所述A路单元模块包括三电平升压斩波单元1、变换开关单元1、LLC高频隔离单元1和LLC高频隔离单元2，所述B路单元模块包括三电平升压斩波单元2、变换开关单元2、LLC高频隔离单元3和LLC高频隔离单元4，所述方法包括：
根据辅助变流器直流输入电压的电压制式对所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态进行设置；当所述电压制式为第一直流电压制式时，将所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态设为第一状态，使所述LLC高频隔离单元1、2呈串联结构，且所述LLC高频隔离单元3、4呈串联结构；当所述电压制式为第二直流电压制式时，将所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态设为第二状态，使所述LLC高频隔离单元3、4呈并联结构，且所述LLC高频隔离单元3、4呈并联结构；
在不同电压制式下，根据所述A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对所述A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置。
优选的，所述变换开关单元1包括接触器K1、K2、K3，所述变换开关单元2包括接触器K4、K5、K6；当所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态为第一状态时，所述接触器K1、K3、K4、K6为断开状态，所述接触器K2、K5为闭合状态；当所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态为第二状态时，所述接触器K1、K3、K4、K6为闭合状态，所述接触器K2、K5为断开状态。
优选的，所述三电平升压斩波单元1具体包括升压电感L1，功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4，直流支撑电容C1和C2；所述功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4的控制信号分别为控制信号G1、G2、G3和G4；
所述LLC高频隔离单元1包括功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8；所述功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8的控制信号分别为控制信号G5、G6、G7和G8；
所述LLC高频隔离单元2包括功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12；所述功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12的控制信号分别为控制信号G9、G10、G11和G12；
所述三电平升压斩波单元2包括升压电感L2，功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16，直流支撑电容C3和C4；所述功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16的控制信号分别为控制信号G13、G14、G15和G16；
所述LLC高频隔离单元3包括功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20；所述功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20的控制信号分别为控制信号G17、G18、G19和G20；
所述LLC高频隔离单元4包括功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24；所述功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24的控制信号分别为控制信号G21、G22、G23和G24；
当所述电压制式为第一直流电压制式时，所述三电平升压斩波单元1的输入电流为所述升压电感L1的升压电感电流记为电流I11，所述LLC高频隔离单元1的输出电流记为电流I12，所述LLC高频隔离单元2的输出电流记为电流I13，所述三电平升压斩波单元2的输入电流为所述升压电感L2的升压电感电流记为电流I14，所述LLC高频隔离单元3的输出电流记为电流I15，所述LLC高频隔离单元4的输出电流记为电流I16；所述三电平升压斩波单元1的输出电压包括所述直流支撑电容C1、C2的输出电压分别记为电压U11、电压U12,所述三电平升压斩波单元2的输出电压包括所述直流支撑电容C3、C4的输出电压分别记为电压U13、电压U14，所述LLC高频隔离单元1-4的输出电压记为电压U15；
当所述电压制式为第二直流电压制式时，所述三电平升压斩波单元1的输入电流为所述升压电感L1的升压电感电流记为电流I21，所述LLC高频隔离单元1的输出电流记为电流I22，所述LLC高频隔离单元2的输出电流记为电流I23，所述三电平升压斩波单元2的输入电流为所述升压电感L2的升压电感电流记为电流I24，所述LLC高频隔离单元3的输出电流记为电流I25，所述LLC高频隔离单元4的输出电流记为电流I26；所述三电平升压斩波单元1的输出电压包括所述直流支撑电容C1、C2的输出电压分别记为电压U21、电压U22,所述三电平升压斩波单元2的输出电压包括所述直流支撑电容C3、C4的输出电压分别记为电压U23、电压U24；所述LLC高频隔离单元1-4的输出电压记为电压U25。
优选的，当所述电压制式为第一直流电压制式时，所述根据所述A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对所述A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置，具体包括：
将预设的三角波发生器1的输出信号作为第一三角波信号；将预设的三角波发生器2的输出信号作为第二三角波信号；根据所述LLC高频隔离单元1、2的开关频率构建比较信号Con11、Con12；根据所述LLC高频隔离单元3、4的开关频率构建比较信号Con13、Con14；根据电流I12+I13，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref11；根据电流I15+I16，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref12；
设置所述控制信号G1-G4，具体为将Uref11-U15输入预设的PID控制器1进行第一控制计算，并通过预设的限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref11；对所述电流I11进行均值电流计算生成第一平均电流Iav11；将Iref11-Iav11输入预设的PID控制2进行第二控制计算，并通过预设的限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第一信号；将0-(U11-U12)输入预设的PID控制器3进行第三控制计算，并通过预设的限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第二信号；由第一信号+第二信号得到第一比对信号；由第一信号-第二信号得到第二比对信号；将所述第一三角波信号与所述第一比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G1；对所述第一三角波信号做180°移相处理得到第一180°移相信号，将所述第二比对信号与所述第一180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G3；设置所述控制信号G2和G4为0；
设置所述控制信号G5-G12，具体为对所述第二三角波信号做180°移相处理得到第二180°移相信号；将所述第二三角波信号与所述比较信号Con11输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G5和G8；将所述第二180°移相信号与所述比较信号Con11输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G6和G7；将所述第二三角波信号与所述比较信号Con12输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G10和G11；将所述第二180°移相信号与所述比较信号Con12输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G9和G12；
设置所述控制信号G13-G16，具体为将Uref12-U15输入所述PID控制器1进行第一控制计算，并通过所述限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref12；对所述电流I14进行均值电流计算生成第一平均电流Iav12；将Iref12-Iav12输入所述PID控制2进行第二控制计算，并通过所述限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第三信号；将0-(U13-U14)输入所述PID控制器3进行第三控制计算，并通过所述限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第四信号；由第三信号+第四信号得到第三比对信号；由第三信号-第四信号得到第四比对信号；将所述第一三角波信号与所述第三比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G13；将所述第四比对信号与所述第一180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G15；设置所述控制信号G14和G16为0；
设置所述控制信号G17-G24，具体为对所述第二三角波信号做90°移相处理得到第一90°移相信号，对所述第二三角波信号做270°移相处理得到第一270°移相信号；将所述第一90°移相信号与与所述比较信号Con13输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G17和G20；将所述第一270°移相信号与所述比较信号Con13输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G18和G19；将所述第一90°移相信号与所述比较信号Con14输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G22和G23；将所述第一270°移相信号与所述比较信号Con14输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G21和G24。
优选的，当所述电压制式为第二直流电压制式时，所述根据所述A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对所述A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置，具体包括：
将预设的三角波发生器1的输出信号作为第三三角波信号；将预设的三角波发生器2的输出信号作为第四三角波信号；根据所述电流I22、I23构建对应的电压下垂曲线得到对应的比较信号Con21、Con22；根据所述电流I25、I26构建对应的电压下垂曲线得到对应的比较信号Con23、Con24；根据电流I22+I23，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref21；根据电流I25+I26，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref22；
设置所述控制信号G1-G4，具体为将Uref21-U25输入预设的PID控制器1进行第一控制计算，并通过预设的限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref21；对所述电流I21进行均值电流计算生成第一平均电流Iav21；将Iref21-Iav21输入预设的PID控制2进行第二控制计算，并通过预设的限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第五信号；将0-(U21-U22)输入预设的PID控制器3进行第三控制计算，并通过预设的限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第六信号；由第五信号+第六信号得到第五比对信号；由第五信号-第六信号得到第六比对信号；将所述第三三角波信号与所述第五比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G1；对所述第三三角波信号做180°移相处理得到第三180°移相信号，将所述第六比对信号与所述第三180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G3；设置所述控制信号G2和G4为0；
设置所述控制信号G5-G12，具体为对所述第四三角波信号做180°移相处理得到第四180°移相信号；将所述比较信号Con21输入预设的限幅器4进行限幅得到比较信号Con’21；将所述比较信号Con22输入所述限幅器4进行限幅得到比较信号Con’22；将所述第四三角波信号与所述比较信号Con’21输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G5和G8；将所述第四180°移相信号与所述比较信号Con’21输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G6和G7；将所述第四三角波信号与所述比较信号Con’22输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G10和G11；将所述第四180°移相信号与所述比较信号Con’22输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G9和G12；
设置所述控制信号G13-G16，具体为将Uref22-U25输入所述PID控制器1进行第一控制计算，并通过所述限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref22；对所述电流I24进行均值电流计算生成第一平均电流Iav22；将Iref22-Iav22输入所述PID控制2进行第二控制计算，并通过所述限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第七信号；将0-(U23-U24)输入所述PID控制器3进行第三控制计算，并通过所述限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第八信号；由第七信号+第八信号得到第七比对信号；由第七信号-第八信号得到第八比对信号；将所述第三三角波信号与所述第七比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G13；将所述第八比对信号与所述第三180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G15；设置所述控制信号G14和G16为0；
设置所述控制信号G17-G24，具体为对所述第四三角波信号做90°移相处理得到第二90°移相信号，对所述第四三角波信号做270°移相处理得到第二270°移相信号；将所述比较信号Con23输入所述限幅器4进行限幅得到比较信号Con’23；将所述比较信号Con24输入所述限幅器4进行限幅得到比较信号Con’24；将所述第二90°移相信号与所述比较信号Con’23输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G17和G20；将所述第二270°移相信号与所述比较信号Con’23输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G18和G19；将所述第二90°移相信号与所述比较信号Con’24输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G22和G23；将所述第二270°移相信号与所述比较信号Con’24输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G21和G24。
本发明实施提供的一种适用于双压制式的辅助变流器及其控制方法，该辅助变流器包括：预充电单元，A路单元模块，B路单元模块和SIV逆变单元，其中A、B路单元模块互为冗备模块，电路结构一致均由三电平升压斩波单元、变换开关单元、和两组LLC高频隔离单元构成。本发明提供的对该辅助变流器的控制方法，以辅助变流器的三电平升压斩波单元的升压电感电流、输出电压以及LLC高频隔离单元的输出电流、电压为参考，对辅助变流器中各单元的功率模块进行控制。该辅助变流器使用变换开关单元即可切换不同的电压制式，且电路结构、器件选型均不需要发生变化，通用性强；该辅助变流器采用LLC高频隔离软开关技术，相比与传统的工频方案具有更高的功率密度、工作效率、更轻的重量等优势；该辅助变流器采用AB路并联模式，当某一路发生故障且无法继续运行后，系统可以短暂停机，车辆降载运行后，再重启无故障的一路，进一步降低系统故障时间，提高设备的冗余性。该辅助变流器的控制方法，结合电压电流双环控制、电容电压均压补偿控制、下垂控制等技术手段，使系统可以实现输出电压稳定、各支路输出电流均流、电容电压均衡、瞬态响应快等效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种适用于双压制式的辅助变流器模块结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的适用于双压制式辅助变流器电路结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的在第一直流电压制式时辅助变流器电路结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的在第二直流电压制式时辅助变流器电路结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种适用于双压制式的辅助变流器的控制方法示意图；
图6a为本发明实施例二提供的在第一直流电压制式时A路单元模块控制信号G1-G12的设置原理示意图；
图6b为本发明实施例二提供的在第一直流电压制式时B路单元模块控制信号G13-G24的设置原理示意图；
图7a为本发明实施例二提供的在第二直流电压制式时A路单元模块控制信号G1-G12的设置原理示意图；
图7b为本发明实施例二提供的在第二直流电压制式时B路单元模块控制信号G13-G24的设置原理示意图。
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。
图1为本发明实施例一提供的一种适用于双压制式的辅助变流器模块结构示意图，图2为本发明实施例一提供的适用于双压制式辅助变流器电路结构示意图，图2为图1的具体电路原理结构，如图1、2所示，该辅助变流器包括：预充电单元，A路单元模块，B路单元模块和SIV逆变单元。
辅助变流器的直流输入电压支持两种制式的直流输入电压，分为第一直流电压制式和第二直流电压制式。
这里，第一直流电压制式大于第二直流电压制式。在常规城轨车辆上的辅助变流器应用场景中，第一直流电压制式常见为DC1500V制式，第二直流电压制式常见为DC750V制式。
(一)预充电单元
预充电单元的输入端连接辅助变流器的直流输入电压的正极，输出端分别连接A路单元模块和B路单元模块；预充电单元用于根据直流输入电压分别对A路单元模块和B路单元模块进行预充电。
具体的，如图2所示，预充电单元包括主接触器、预充电接触器和预充电电阻；主接触器的正极连接直流输入电压的正极，负极分别连接A路单元模块和B路单元模块；预充电接触器的正极连接主接触器的正极，负极连接预充电电阻的一端；预充电电阻的另一端连接主接触器的负极。
在本实施例提供的一个具体实现方式中，预充电单元具体用于在进行预充电时，根据直流输入电压对A路单元模块的三电平升压斩波单元1进行预充电，并根据直流输入电压对B路单元模块的三电平升压斩波单元2进行预充电。
(二)A、B路单元模块
A路单元模块包括三电平升压斩波单元1，变换开关单元1，LLC高频隔离单元1和LLC高频隔离单元2；三电平升压斩波单元1的输入正极连接预充电单元的输出端，输出正极连接LLC高频隔离单元1的输入正极，输出负极连接LLC高频隔离单元2的输入负极；LLC高频隔离单元1的输入负极连接变换开关单元1；LLC高频隔离单元2的输入正极连接变换开关单元1；LLC高频隔离单元1、2的输出正负极分别连接SIV逆变单元的输入正负极。
B路单元模块包括三电平升压斩波单元2，变换开关单元2，LLC高频隔离单元3和LLC高频隔离单元4；三电平升压斩波单元2的输入正极连接预充电单元的输出端，输出正极连接LLC高频隔离单元3的输入正极，输出负极连接LLC高频隔离单元4的输入负极；LLC高频隔离单元3的输入负极连接变换开关单元2；LLC高频隔离单元4的输入正极连接变换开关单元2；LLC高频隔离单元3、4的输出正负极分别连接SIV逆变单元的输入正负极。
在本发明实施例中，A路单元模块和B路单元模块电路结构一致；三电平升压斩波单元1、2电路结构一致，均由1个升压电感、4个功率模块和2个直流支撑电容构成；LLC高频隔离单元1、2、3、4电路结构一致，均由4个功率模块，1个谐振电容，1个高频隔离变压器和4个整流二极管构成；变换开关单元1、2电路结构一致，均由3个接触器构成。且A路单元模块和B路单元模块的输入均与预充电单元连接，输出正负极均与SIV逆变单元的输入正负极连接。也就是说，A、B路单元模块实际为一组互为冗备的并联单元模块。
A路单元模块和B路单元模块用于在不同电压制式下，根据各自模块内部的变换开关单元的接触器开关状态设置情况调整各自模块内部LLC高频隔离单元的串/并联结构，并通过各自模块内部的三电平升压斩波单元对直流输入电压进行指定升压，并通过各自模块内部的串/并联LLC高频隔离单元基于升压电压进行电压转换，并将转换电压向SIV逆变单元输出。
A路单元模块和B路单元模块还用于在其中一路单元模块发生故障时，对故障单元模块进行关停，并对该辅助变流器进行重启；重启后辅助变流器基于未发生故障的另一路单元模块继续工作。
具体的，A路单元模块如图1、2所示，由三电平升压斩波单元1，变换开关单元1，LLC高频隔离单元1和LLC高频隔离单元2组成；
其中，三电平升压斩波单元1包括升压电感L1，功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4，直流支撑电容C1和C2；LLC高频隔离单元1包括功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8，谐振电容C5，高频隔离变压器T1，整流二极管D1、D1、D3和D4；LLC高频隔离单元2包括功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12，谐振电容C6，高频隔离变压器T2，整流二极管D5、D6、D7和D8；变换开关单元1包括接触器K1、K2和K3；
三电平升压斩波单元1的升压电感L1的正极连接预充电单元的输出端也就是主接触器的负极；直流支撑电容C1负极连接直流支撑电容C2正极，直流支撑电容C1和C2用于向外输出升压电压；三电平升压斩波单元1的输出正极连接LLC高频隔离单元1的输入正极，输出负极连接LLC高频隔离单元1的输入负极；LLC高频隔离单元1的输入正极连接三电平升压斩波单元1的输出正极，输入负极连接接触器K1、K2和K3的正极；LLC高频隔离单元2的输入正极连接接触器K2和K3的负极，输入负极连接三电平升压斩波单元1的输出负极；接触器K1的负极连接三电平升压斩波单元1的输出负极；LLC高频隔离单元1、2的输出正极连接SIV逆变单元的输入正极，输出负极连接SIV逆变单元的输入负极。
具体的，B路单元模块如图1、2所示，由三电平升压斩波单元2，变换开关单元2，LLC高频隔离单元3和LLC高频隔离单元4组成；
其中，三电平升压斩波单元2包括升压电感L2，功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16，直流支撑电容C3和C4；LLC高频隔离单元3包括功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20，谐振电容C7，高频隔离变压器T3，整流二极管D9、D10、D11和D12；LLC高频隔离单元4包括功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24，谐振电容C8，高频隔离变压器T4，整流二极管D13、D14、D15和D16；变换开关单元2包括接触器K4、K5和K6；
三电平升压斩波单元2的升压电感L2的正极连接预充电单元的输出端也就是主接触器的负极；直流支撑电容C3负极连接直流支撑电容C4正极，直流支撑电容C3和C4用于向外输出升压电压；三电平升压斩波单元2的输出正极连接LLC高频隔离单元3的输入正极，输出负极连接LLC高频隔离单元4的输入负极；LLC高频隔离单元3的输入正极连接三电平升压斩波单元2的输出正极，输入负极连接接触器K4、K5和K6的正极；LLC高频隔离单元4的输入正极连接接触器K5和K6的负极，输入负极连接三电平升压斩波单元2的输出负极；接触器K4的负极连接三电平升压斩波单元2的输出负极；LLC高频隔离单元3、4的输出正极连接SIV逆变单元的输入正极，输出负极连接SIV逆变单元的输入负极。
在本发明实施例提供的一个具体实现方式中，当直流输入电压的电压制式为第一直流电压制式时，
A路单元模块的变换开关单元1用于设置内部接触器开关状态为第一状态，使得LLC高频隔离单元1、2为串联结构；具体的，在接触器开关状态为第一状态时，变换开关单元1的接触器K1和K3为断开状态，接触器K2为闭合状态；此时，辅助变流器的工作电路结构如图3为本发明实施例一提供的在第一直流电压制式时辅助变流器电路结构示意图所示；
三电平升压斩波单元1用于对直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至指定的第一升压电压；具体的，三电平升压斩波单元1用于对直流输入电压DC1500V进行升压处理,将输出电压升至指定的第一升压电压；这里，第一升压电压作为辅助变流器的设计指导参数与三电平升压斩波单元1的设计参数及后级的LLC高频隔离单元1、2的电压转换比例设计参数有关，常规可定为DC2200V也可基于设计需求定为其他直流电压制式；
LLC高频隔离单元1、2用于对第一升压电压进行串联分压，并基于各自获得的分压进行电压转换，并将各自的转换电压向SIV逆变单元输出；具体的，LLC高频隔离单元1、2用于对第一升压电压进行串联分压获得各自的输入电压均为第一升压电压/2，并基于各自的输入电压进行电压转换后向SIV逆变单元输出转换后的输出电压，该输出电压为一个指定中压；这里，以第一升压电压为DC2200V为例，因为LLC高频隔离单元1、2的电路结构一致，所以各自分得的输入电压为第一升压电压/2＝DC1100V；另外，指定中压作为辅助变流器的设计指导参数与LLC高频隔离单元1、2的电压转换比例设计参数和后级的SIV逆变单元的直流电压输入设计参数有关，常规可定为DC630V也可基于设计需求定为其他直流电压制式；
B路单元模块与A路单元模块互为冗备单元模块，所以其工作原理与A路单元模块一致；变换开关单元2用于设置内部接触器开关状态为第一状态，使得LLC高频隔离单元3、4为串联结构；具体的，在接触器开关状态为第一状态时，变换开关单元2的接触器K4和K6为断开状态，接触器K5为闭合状态；
三电平升压斩波单元2用于对直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至第一升压电压；具体的，三电平升压斩波单元2用于对直流输入电压DC1500V进行升压处理,将输出电压升至与三电平升压斩波单元1的输出电压一致也就是第一升压电压；这里，以第一升压电压为DC2200V为例，则三电平升压斩波单元2输出的升压电压也为DC2200V；
LLC高频隔离单元3、4用于对第一升压电压进行串联分压，并基于各自获得的分压进行电压转换，并将各自的转换电压向SIV逆变单元输出；具体的，与LLC高频隔离单元1、2工作原理一致，LLC高频隔离单元3、4也用于对第一升压电压进行串联分压获得各自的输入电压均为第一升压电压/2，并基于各自的输入电压进行电压转换后向SIV逆变单元输出转换后的输出电压，该输出电压也与LLC高频隔离单元1、2输出的指定中压一致；这里，以第一升压电压为DC2200V为例，因为LLC高频隔离单元3、4的电路结构一致，所以各自分得的输入电压为第一升压电压/2＝DC1100V；另外，因为LLC高频隔离单元3、4与LLC高频隔离单元1、2的电路结构也一致，所以输出的转换电压也与LLC高频隔离单元1、2输出的指定中压一致，以指定中压为DC630V为例，则LLC高频隔离单元3、4的输出电压也为DC630V。
在本发明实施例提供的另一个具体实现方式中，当直流输入电压的电压制式为第二直流电压制式时，
A路单元模块的变换开关单元1用于设置内部接触器开关状态为第二状态，使得LLC高频隔离单元1、2为并联结构；具体的，在接触器开关状态为第二状态时，变换开关单元2的接触器K1和K3为闭合状态，接触器K2为断开状态；此时，辅助变流器的工作电路结构如图4为本发明实施例一提供的在第二直流电压制式时辅助变流器电路结构示意图所示；
三电平升压斩波单元1用于对直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至指定的第二升压电压；具体的，三电平升压斩波单元1用于对直流输入电压DC750V进行升压处理,将输出电压升至第二升压电压；这里，在相同的三电平升压斩波单元1结构下，升压比例不变，当输入电压从DC1500V降至DC750V时，得到的第二升压电压应是前述第一直流电压制式下第一升压电压的一半，也就是第二升压电压＝第一升压电压/2；以第一升压电压为DC2200V为例，则第二升压电压应为DC1100V；
并联的LLC高频隔离单元1、2基于第二升压电压进行电压转换，并将各自的转换电压向SIV逆变单元输出；这里，因为LLC高频隔离单元1、2处于并联状态，则无需对第二升压电压进行分压，各自的输入电压与第二升压电压相同，输出的转换电压与前述第一直流电压制式下输出的指定中压一致；以第二升压电压为DC1100V、指定中压为DC630V为例，因LLC高频隔离单元1、2处于并联结构，无需对第二升压电压进行分压，所以LLC高频隔离单元1、2此时的输入电压仍为DC1100V，在相同的LLC高频隔离单元1、2结构下，输入电压相同则得到输出电压也与前述第一直流电压制式下输出的指定中压DC630V一致；
B路单元模块与A路单元模块互为冗备单元模块，所以其工作原理与A路单元模块一致；变换开关单元2用于设置内部接触器开关状态为第二状态，使得LLC高频隔离单元3、4为并联结构；具体的，在接触器开关状态为第二状态时，变换开关单元2的接触器K4和K6为闭合状态，接触器K5为断开状态；
三电平升压斩波单元2用于对直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至第二升压电压；具体的，三电平升压斩波单元2用于对直流输入电压DC750V进行升压处理,将输出电压升至与三电平升压斩波单元1的输出电压一致也就是第二升压电压；这里，以第二升压电压为DC1100V为例，则三电平升压斩波单元2输出的升压电压也为DC1100V；
并联的LLC高频隔离单元3、4基于第二升压电压进行电压转换，并将各自的转换电压向SIV逆变单元输出；这里，与LLC高频隔离单元1、2工作原理一致，因为LLC高频隔离单元3、4处于并联状态，则无需对第二升压电压进行分压，各自的输入电压与第二升压电压相同，输出的转换电压与前述第一直流电压制式下输出的指定中压一致；这里，以第二升压电压为DC1100V为例，因为LLC高频隔离单元3、4并联，所以各自的输入电压为第二升压电压DC1100V；另外，因为LLC高频隔离单元3、4与LLC高频隔离单元1、2的电路结构也一致，所以输出的转换电压也与LLC高频隔离单元1、2输出的指定中压一致，以指定中压为DC630V为例，则LLC高频隔离单元3、4的输出电压也为DC630V。
(三)SIV逆变单元
SIV逆变单元用于对输入的直流电压进行交流电转换，并向外输出指定交流电压。
这里，指定交流电压为SIV逆变单元的输出交流电压，作为辅助变流器的设计指导参数与前级的LLC高频隔离单元1、2、3、4输出的指定中压和SIV逆变单元的设计参数及有关，常规可定为AC380V也可基于设计需求定为其他交流电压制式。
具体的，如图2所示，SIV逆变单元包括SIV支撑电容C9，功率模块IPMS1、IPMS2、IPMS3、IPMS4、IPMS5和IPMS6，三相电抗器、三相电容和三相接触器；由功率模块IPMS1、IPMS2构成桥臂1，功率模块IPMS1,、IPMS4构成桥臂2，功率模块IPMS5,、IPMS6构成桥臂3；
SIV逆变单元的输入正极即为SIV支撑电容C9的正极，输入负极即为SIV支撑电容C9的负极；SIV支撑电容C9的正极与A、B单元模块的输出正极连接，也即是与LLC高频隔离单元1、2、3、4的输出正极连接；SIV支撑电容C9的负极与A、B单元模块的输出负极连接，也即是与LLC高频隔离单元1、2、3、4的输出负极连接；
SIV支撑电容C9的正负极分别与桥臂1、2、3的两级连接；桥臂1、2、3的中心点分别与三相电抗器的3个电感的第一端连接；三相电抗器的3个电感的第二端又分别与三相电容的3个电容的第一端连接；三相电抗器的3个电感的第二端还分别与三相接触器的三个接触器的第一端连接；三相电容的3个电容的第二端互相连接。
本发明实施例二提供一种适用于上述实施例一提供的一种适用于双压制式的辅助变流器的控制方法，如图5为本发明实施例二提供的一种适用于双压制式的辅助变流器的控制方法示意图所示，该控制方法的具体步骤为：
步骤1，根据辅助变流器直流输入电压的电压制式对变换开关单元1、2内部的接触器开关状态进行设置；
具体包括：步骤11，当电压制式为第一直流电压制式时，将变换开关单元1、2内部的接触器开关状态设为第一状态，使LLC高频隔离单元1、2呈串联结构，且LLC高频隔离单元3、4呈串联结构；
这里，如上述实施例一提供的辅助变流器的电路结构示意图也就是图2所示，变换开关单元1包括接触器K1、K2、K3，变换开关单元2包括接触器K4、K5、K6；当变换开关单元1、2内部的接触器开关状态为第一状态时，接触器K1、K3、K4、K6为断开状态，接触器K2、K5为闭合状态，这就可以使得LLC高频隔离单元1、2呈串联结构、LLC高频隔离单元3、4呈串联结构如图3所示；
步骤12，当电压制式为第二直流电压制式时，将变换开关单元1、2内部的接触器开关状态设为第二状态，使LLC高频隔离单元3、4呈并联结构，且LLC高频隔离单元3、4呈并联结构。
这里，当变换开关单元1、2内部的接触器开关状态为第二状态时，接触器K1、K3、K4、K6为闭合状态，接触器K2、K5为断开状态，这就可以使得LLC高频隔离单元1、2呈并联结构、LLC高频隔离单元3、4呈并联结构如图4所示。
步骤2，在不同电压制式下，根据A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置。
这里，如图2所示三电平升压斩波单元1具体包括升压电感L1，功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4，直流支撑电容C1和C2；LLC高频隔离单元1包括功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8；LLC高频隔离单元2包括功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12；三电平升压斩波单元2包括升压电感L2，功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16，直流支撑电容C3和C4；LLC高频隔离单元3包括功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20；LLC高频隔离单元4包括功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24；
本发明实施例中每个功率模块都有一个控制信号G，如图3、4所示，具体的：功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4的控制信号分别为控制信号G1、G2、G3和G4；功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8的控制信号分别为控制信号G5、G6、G7和G8；功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12的控制信号分别为控制信号G9、G10、G11和G12；功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16的控制信号分别为控制信号G13、G14、G15和G16；功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20的控制信号分别为控制信号G17、G18、G19和G20；功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24的控制信号分别为控制信号G21、G22、G23和G24。
另外，如图3所示，当电压制式为第一直流电压制式时，三电平升压斩波单元1的输入电流为升压电感L1的升压电感电流记为电流I11，LLC高频隔离单元1的输出电流记为电流I12，LLC高频隔离单元2的输出电流记为电流I13，三电平升压斩波单元2的输入电流为升压电感L2的升压电感电流记为电流I14，LLC高频隔离单元3的输出电流记为电流I15，LLC高频隔离单元4的输出电流记为电流I16；三电平升压斩波单元1的输出电压包括直流支撑电容C1、C2的输出电压分别记为电压U11、电压U12,三电平升压斩波单元2的输出电压包括直流支撑电容C3、C4的输出电压分别记为电压U13、电压U14，LLC高频隔离单元1-4的输出电压记为电压U15；
另外，如图4所示，当电压制式为第二直流电压制式时，三电平升压斩波单元1的输入电流为升压电感L1的升压电感电流记为电流I21，LLC高频隔离单元1的输出电流记为电流I22，LLC高频隔离单元2的输出电流记为电流I23，三电平升压斩波单元2的输入电流为升压电感L2的升压电感电流记为电流I24，LLC高频隔离单元3的输出电流记为电流I25，LLC高频隔离单元4的输出电流记为电流I26；三电平升压斩波单元1的输出电压包括直流支撑电容C1、C2的输出电压分别记为电压U21、电压U22,三电平升压斩波单元2的输出电压包括直流支撑电容C3、C4的输出电压分别记为电压U23、电压U24；LLC高频隔离单元1-4的输出电压记为电压U25。
当电压制式为第一直流电压制式时，步骤2根据A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置，具体包括：
步骤211，将预设的三角波发生器1的输出信号作为第一三角波信号；将预设的三角波发生器2的输出信号作为第二三角波信号；根据LLC高频隔离单元1、2的开关频率构建比较信号Con11、Con12；根据LLC高频隔离单元3、4的开关频率构建比较信号Con13、Con14；根据电流I12+I13，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref11；根据电流I15+I16，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref12；
这里，三角波发生器1、2用于产生三角载波信号也就是第一、第二三角波信号；第一、第二三角波信号的最大幅值与控制器的时钟频率fPID和三电平升压斩波器里功率模块的开关频率fG有关，常规情况下最大幅值＝fPID/(fG*2)；第一、第二三角波信号的幅值变换规律为从0起每隔一个时钟周期(1/fPID)对幅值进行加1操作，一直累加到最大幅值，然后再每隔一个时钟周期(1/fPID)对幅值进行减1操作，一直递减到幅值为0；每个0-最大幅值-0的过程对应一个开关周期(1/fG)；第一或第二三角波信号在这里是作为比较器两个输入信号的其中一个，用于与另一个调制波信号进行比较从而得到对应的比较输出结果；
构建下垂曲线是为了控制两路并联电路达到均流/均功率的目的；本发明实施例构建的下垂曲线，以电压为纵轴、电流为横轴，电压与电流呈线性关系，且斜率为负值，从而电流越大电压越小，反之电流越小则电压越大；
步骤212，设置控制信号G1-G4；
具体为：将Uref11-U15输入预设的PID控制器1进行第一控制计算，并通过预设的限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref11；对电流I11进行均值电流计算生成第一平均电流Iav11；将Iref11-Iav11输入预设的PID控制2进行第二控制计算，并通过预设的限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第一信号；将0-(U11-U12)输入预设的PID控制器3进行第三控制计算，并通过预设的限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第二信号；由第一信号+第二信号得到第一比对信号；由第一信号-第二信号得到第二比对信号；将第一三角波信号与第一比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G1；对第一三角波信号做180°移相处理得到第一180°移相信号，将第二比对信号与第一180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G3；设置控制信号G2和G4为0；
这里，PID控制器的主要作用就是通过比例积分微分运算，使测量反馈的信号(例如U15)无限逼近或趋近或跟踪于给定的参考信号(例如Uref11)；本发明实施例中的PID控制器1输出的是电流给定值Iref11；PID控制器2、3输出的则是调制波信号，用于作为比较器两个输入信号的其中一个，并与另一个三角波信号或三角波移相信号进行比较从而得到对应的比较输出结果；
步骤213，设置控制信号G5-G12；
具体为对第二三角波信号做180°移相处理得到第二180°移相信号；将第二三角波信号与比较信号Con11输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G5和G8；将第二180°移相信号与比较信号Con11输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G6和G7；将第二三角波信号与比较信号Con12输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G10和G11；将第二180°移相信号与比较信号Con12输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G9和G12；
这里，上述步骤212-213对控制信号G1-G12的设置逻辑如图6a为本发明实施例二提供的在第一直流电压制式时A路单元模块控制信号G1-G12的设置原理示意图所示；在具体比较时，若第一三角波信号大于第一比对信号则设置控制信号G1为1，否则为0；若第二比对信号大于第一180°移相信号则设置控制信号G3为1，否则为0；若第二三角波信号大于比较信号Con11则设置控制信号G5和G8为1，否则为0；若第二180°移相信号大于比较信号Con11则设置控制信号G6和G7为1，否则为0；若第二三角波信号大于比较信号Con12则设置控制信号G10和G11为1，否则为0；若第二180°移相信号大于比较信号Con12则设置控制信号G9和G12为1，否则为0；
步骤214，设置控制信号G13-G16；
具体为将Uref12-U15输入PID控制器1进行第一控制计算，并通过限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref12；对电流I14进行均值电流计算生成第一平均电流Iav12；将Iref12-Iav12输入PID控制2进行第二控制计算，并通过限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第三信号；将0-(U13-U14)输入PID控制器3进行第三控制计算，并通过限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第四信号；由第三信号+第四信号得到第三比对信号；由第三信号-第四信号得到第四比对信号；将第一三角波信号与第三比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G13；将第四比对信号与第一180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G15；设置控制信号G14和G16为0；
步骤215，设置控制信号G17-G24；
具体为对第二三角波信号做90°移相处理得到第一90°移相信号，对第二三角波信号做270°移相处理得到第一270°移相信号；将第一90°移相信号与比较信号Con13输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G17和G20；将第一270°移相信号与比较信号Con13输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G18和G19；将第一90°移相信号与比较信号Con14输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G22和G23；将第一270°移相信号与比较信号Con14输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G21和G24。
这里，上述步骤214-215对控制信号G13-G24的设置逻辑如图6b为本发明实施例二提供的在第一直流电压制式时B路单元模块控制信号G13-G24的设置原理示意图所示；在具体比较时，若第一三角波信号大于第三比对信号则设置控制信号G13为1，否则为0；若第四比对信号大于第一180°移相信号则设置控制信号G15为1，否则为0；若第一90°移相信号大于比较信号Con13则设置控制信号G17和G20为1，否则为0；若第一270°移相信号大于比较信号Con13则设置控制信号G18和G19为1，否则为0；若第一90°移相信号大于比较信号Con14则设置控制信号G22和G23为1，否则为0；若第一270°移相信号大于比较信号Con14则设置控制信号G21和G24为1，否则为0。
当电压制式为第二直流电压制式时，步骤2根据A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置，具体包括：
步骤221，将预设的三角波发生器1的输出信号作为第三三角波信号；将预设的三角波发生器2的输出信号作为第四三角波信号；根据电流I22、I23构建对应的电压下垂曲线得到对应的比较信号Con21、Con22；根据电流I25、I26构建对应的电压下垂曲线得到对应的比较信号Con23、Con24；根据电流I22+I23，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref21；根据电流I25+I26，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref22；
步骤222，设置控制信号G1-G4；
具体为：将Uref21-U25输入预设的PID控制器1进行第一控制计算，并通过预设的限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref21；对电流I21进行均值电流计算生成第一平均电流Iav21；将Iref21-Iav21输入预设的PID控制2进行第二控制计算，并通过预设的限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第五信号；将0-(U21-U22)输入预设的PID控制器3进行第三控制计算，并通过预设的限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第六信号；由第五信号+第六信号得到第五比对信号；由第五信号-第六信号得到第六比对信号；将第三三角波信号与第五比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G1；对第三三角波信号做180°移相处理得到第三180°移相信号，将第六比对信号与第三180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G3；设置控制信号G2和G4为0；
步骤223，设置控制信号G5-G12；
具体为：对第四三角波信号做180°移相处理得到第四180°移相信号；将比较信号Con21输入预设的限幅器4进行限幅得到比较信号Con’21；将比较信号Con22输入限幅器4进行限幅得到比较信号Con′22；将第四三角波信号与比较信号Con’21输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G5和G8；将第四180°移相信号与比较信号Con′21输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G6和G7；将第四三角波信号与比较信号Con’22输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G10和G11；将第四180°移相信号与比较信号Con′22输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G9和G12；
这里，上述步骤222-223对控制信号G1-G12的设置逻辑如图7a为本发明实施例二提供的在第二直流电压制式时A路单元模块控制信号G1-G12的设置原理示意图所示；在具体比较时，若第三三角波信号大于第五比对信号则设置控制信号G1为1，否则为0；若第六比对信号大于第三180°移相信号则设置控制信号G3为1，否则为0；若第四三角波信号大于比较信号Con’21则设置控制信号G5和G8为1，否则为0；若第四180°移相信号大于比较信号Con’21则设置控制信号G6和G7为1，否则为0；若第四三角波信号大于比较信号Con′22则设置控制信号G10和G11为1，否则为0；若第四180°移相信号大于比较信号Con’22则设置控制信号G9和G12为1，否则为0；
步骤224，设置控制信号G13-G16；
具体为：将Uref22-U25输入PID控制器1进行第一控制计算，并通过限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref22；对电流I24进行均值电流计算生成第一平均电流Iav22；将Iref22-Iav22输入PID控制2进行第二控制计算，并通过限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第七信号；将0-(U23-U24)输入PID控制器3进行第三控制计算，并通过限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第八信号；由第七信号+第八信号得到第七比对信号；由第七信号-第八信号得到第八比对信号；将第三三角波信号与第七比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G13；将第八比对信号与第三180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G15；设置控制信号G14和G16为0；
步骤225，设置控制信号G17-G24；
具体为：对第四三角波信号做90°移相处理得到第二90°移相信号，对第四三角波信号做270°移相处理得到第二270°移相信号；将比较信号Con23输入限幅器4进行限幅得到比较信号Con′23；将比较信号Con24输入限幅器4进行限幅得到比较信号Con’24；将第二90°移相信号与比较信号Con′23输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G17和G20；将第二270°移相信号与比较信号Con’23输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G18和G19；将第二90°移相信号与比较信号Con’24输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G22和G23；将第二270°移相信号与比较信号Con’24输入比较器进行比较，根据比较结果设置控制信号G21和G24。
这里，上述步骤224-225对控制信号G13-G24的设置逻辑如图7b为本发明实施例二提供的在第二直流电压制式时B路单元模块控制信号G13-G24的设置原理示意图所示。在具体比较时，若第三三角波信号大于第七比对信号则设置控制信号G13为1，否则为0；若第八比对信号大于第三180°移相信号则设置控制信号G15为1，否则为0；若第二90°移相信号大于比较信号Con′23则设置控制信号G17和G20为1，否则为0；若第二270°移相信号大于比较信号Con′23则设置控制信号G18和G19为1，否则为0；若第二90°移相信号大于比较信号Con’24则设置控制信号G22和G23为1，否则为0；若第二270°移相信号大于比较信号Con’24则设置控制信号G21和G24为1，否则为0。
综上所述，本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、通过两个变换开关单元可以对两种电压制式进行任意切换，且电路结构、器件选型均不需要发生变化，通用性强，对城轨辅助变流器在不同电压制式工况下的统型设计具有重要的指导作用；2、采用AB路并联模式，当某一路发生故障且无法继续运行后，系统可以短暂停机，再重启无故障的一路，车辆降载运行，进一步降低系统故障时间，提高设备的冗余性；3、LLC高频隔离软开关技术，相比与传统的工频方案具有更高的工作效率、更轻的重量等优势；4、辅助变流器的控制方法，以LLC高频隔离单元输出电压为控制目标，结合电压电流双环控制、三电平电容均压补偿控制、AB路并联下垂控制等技术手段，可以实现AB两路输出电压稳定、输出均流、输出电压瞬态响应快等效果。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于双压制式的辅助变流器，其特征在于，所述辅助变流器包括：预充电单元，A路单元模块，B路单元模块和SIV逆变单元；
所述预充电单元的输入端连接所述辅助变流器的直流输入电压的正极，输出端分别连接所述A路单元模块和所述B路单元模块；所述预充电单元用于根据所述直流输入电压分别对所述A路单元模块和所述B路单元模块进行预充电；所述直流输入电压的电压制式包括第一直流电压制式和第二直流电压制式；
所述A路单元模块和所述B路单元模块的输出正负极均与所述SIV逆变单元的输入正负极连接；所述A路单元模块和所述B路单元模块用于在不同电压制式下，根据各自模块内部的变换开关单元的接触器开关状态设置情况调整各自模块内部LLC高频隔离单元的串/并联结构，并通过各自模块内部的三电平升压斩波单元对所述直流输入电压进行指定升压，并通过各自模块内部的串/并联LLC高频隔离单元基于升压电压进行电压转换，并将转换电压向所述SIV逆变单元输出；
所述SIV逆变单元用于对输入的直流电压进行交流电转换，并向外输出指定交流电压。
2.根据权利要求1所述的适用于双压制式的辅助变流器，其特征在于，
所述A路单元模块包括三电平升压斩波单元1，变换开关单元1，LLC高频隔离单元1和LLC高频隔离单元2；所述三电平升压斩波单元1的输入正极连接所述预充电单元的输出端，输出正极连接所述LLC高频隔离单元1的输入正极，输出负极连接所述LLC高频隔离单元2的输入负极；所述LLC高频隔离单元1的输入负极连接所述变换开关单元1；所述LLC高频隔离单元2的输入正极连接所述变换开关单元1；所述LLC高频隔离单元1、2的输出正负极分别连接所述SIV逆变单元的输入正负极；
所述B路单元模块包括三电平升压斩波单元2，变换开关单元2，LLC高频隔离单元3和LLC高频隔离单元4；所述三电平升压斩波单元2的输入正极连接所述预充电单元的输出端，输出正极连接所述LLC高频隔离单元3的输入正极，输出负极连接所述LLC高频隔离单元4的输入负极；所述LLC高频隔离单元3的输入负极连接所述变换开关单元2；所述LLC高频隔离单元4的输入正极连接所述变换开关单元2；所述LLC高频隔离单元3、4的输出正负极分别连接所述SIV逆变单元的输入正负极。
3.根据权利要求2所述的适用于双压制式的辅助变流器，其特征在于，
所述A路单元模块和所述B路单元模块电路结构一致；所述三电平升压斩波单元1、2电路结构一致，均由1个升压电感、4个功率模块和2个直流支撑电容构成；所述LLC高频隔离单元1、2、3、4电路结构一致，均由4个功率模块，1个谐振电容，1个高频隔离变压器和4个整流二极管构成；所述变换开关单元1、2电路结构一致，均由3个接触器构成。
4.根据权利要求2所述的适用于双压制式的辅助变流器，其特征在于，
所述预充电单元具体用于在进行预充电时，根据所述直流输入电压对所述A路单元模块的所述三电平升压斩波单元1进行预充电，并根据所述直流输入电压对所述B路单元模块的所述三电平升压斩波单元2进行预充电。
5.根据权利要求2所述的适用于双压制式的辅助变流器，其特征在于，
当所述直流输入电压的电压制式为第一直流电压制式时，所述A路单元模块的所述变换开关单元1用于设置内部接触器开关状态为第一状态，使得所述LLC高频隔离单元1、2为串联结构；所述三电平升压斩波单元1用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至指定的第一升压电压；所述LLC高频隔离单元1、2用于对所述第一升压电压进行串联分压，并基于各自获得的分压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；所述B路单元模块的所述变换开关单元2用于设置内部接触器开关状态为第一状态，使得所述LLC高频隔离单元3、4为串联结构；所述三电平升压斩波单元2用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至所述第一升压电压；所述LLC高频隔离单元3、4用于对所述第一升压电压进行串联分压，并基于各自获得的分压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；
当所述直流输入电压的电压制式为第二直流电压制式时，所述A路单元模块的所述变换开关单元1用于设置内部接触器开关状态为第二状态，使得所述LLC高频隔离单元1、2为并联结构；所述三电平升压斩波单元1用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至指定的第二升压电压；并联的所述LLC高频隔离单元1、2基于所述第二升压电压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；所述B路单元模块的所述变换开关单元2用于设置内部接触器开关状态为第二状态，使得所述LLC高频隔离单元3、4为并联结构；所述三电平升压斩波单元2用于对所述直流输入电压进行升压处理，将输出电压升至所述第二升压电压；并联的所述LLC高频隔离单元3、4基于所述第二升压电压进行电压转换，并将各自的转换电压向所述SIV逆变单元输出；其中，第二升压电压＝第一升压电压/2。
6.一种对权利要求1-5任一项所述的适用于双压制式的辅助变流器的控制方法，所述辅助变流器包括A路单元模块和B路单元模块，所述A路单元模块包括三电平升压斩波单元1、变换开关单元1、LLC高频隔离单元1和LLC高频隔离单元2，所述B路单元模块包括三电平升压斩波单元2、变换开关单元2、LLC高频隔离单元3和LLC高频隔离单元4；其特征在于，所述方法包括：
根据辅助变流器直流输入电压的电压制式对所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态进行设置；当所述电压制式为第一直流电压制式时，将所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态设为第一状态，使所述LLC高频隔离单元1、2呈串联结构，且所述LLC高频隔离单元3、4呈串联结构；当所述电压制式为第二直流电压制式时，将所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态设为第二状态，使所述LLC高频隔离单元1、2呈并联结构，且所述LLC高频隔离单元3、4呈并联结构；
在不同电压制式下，根据所述A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对所述A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
所述变换开关单元1包括接触器K1、K2、K3，所述变换开关单元2包括接触器K4、K5、K6；当所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态为第一状态时，所述接触器K1、K3、K4、K6为断开状态，所述接触器K2、K5为闭合状态；当所述变换开关单元1、2内部的接触器开关状态为第二状态时，所述接触器K1、K3、K4、K6为闭合状态，所述接触器K2、K5为断开状态。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
所述三电平升压斩波单元1具体包括升压电感L1，功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4，直流支撑电容C1和C2；所述功率模块IPM1、IPM2、IPM3、和IPM4的控制信号分别为控制信号G1、G2、G3和G4；
所述LLC高频隔离单元1包括功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8；所述功率模块IPM5、IPM6、IPM7和IPM8的控制信号分别为控制信号G5、G6、G7和G8；
所述LLC高频隔离单元2包括功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12；所述功率模块IPM9、IPM10、IPM11和IPM12的控制信号分别为控制信号G9、G10、G11和G12；
所述三电平升压斩波单元2包括升压电感L2，功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16，直流支撑电容C3和C4；所述功率模块IPM13、IPM14、IPM15、和IPM16的控制信号分别为控制信号G13、G14、G15和G16；
所述LLC高频隔离单元3包括功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20；所述功率模块IPM17、IPM18、IPM19和IPM20的控制信号分别为控制信号G17、G18、G19和G20；
所述LLC高频隔离单元4包括功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24；所述功率模块IPM21、IPM22、IPM23和IPM24的控制信号分别为控制信号G21、G22、G23和G24；
当所述电压制式为第一直流电压制式时，所述三电平升压斩波单元1的输入电流为所述升压电感L1的升压电感电流记为电流I11，所述LLC高频隔离单元1的输出电流记为电流I12，所述LLC高频隔离单元2的输出电流记为电流I13，所述三电平升压斩波单元2的输入电流为所述升压电感L2的升压电感电流记为电流I14，所述LLC高频隔离单元3的输出电流记为电流I15，所述LLC高频隔离单元4的输出电流记为电流I16；所述三电平升压斩波单元1的输出电压包括所述直流支撑电容C1、C2的输出电压分别记为电压U11、电压U12,所述三电平升压斩波单元2的输出电压包括所述直流支撑电容C3、C4的输出电压分别记为电压U13、电压U14，所述LLC高频隔离单元1-4的输出电压记为电压U15；
当所述电压制式为第二直流电压制式时，所述三电平升压斩波单元1的输入电流为所述升压电感L1的升压电感电流记为电流I21，所述LLC高频隔离单元1的输出电流记为电流I22，所述LLC高频隔离单元2的输出电流记为电流I23，所述三电平升压斩波单元2的输入电流为所述升压电感L2的升压电感电流记为电流I24，所述LLC高频隔离单元3的输出电流记为电流I25，所述LLC高频隔离单元4的输出电流记为电流I26；所述三电平升压斩波单元1的输出电压包括所述直流支撑电容C1、C2的输出电压分别记为电压U21、电压U22,所述三电平升压斩波单元2的输出电压包括所述直流支撑电容C3、C4的输出电压分别记为电压U23、电压U24；所述LLC高频隔离单元1-4的输出电压记为电压U25。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当所述电压制式为第一直流电压制式时，所述根据所述A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对所述A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置，具体包括：
将预设的三角波发生器1的输出信号作为第一三角波信号；将预设的三角波发生器2的输出信号作为第二三角波信号；根据所述LLC高频隔离单元1、2的开关频率构建比较信号Con11、Con12；根据所述LLC高频隔离单元3、4的开关频率构建比较信号Con13、Con14；根据电流I12+I 13，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref11；根据电流I15+I 16，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref12；
设置所述控制信号G1-G4，具体为将Uref11-U15输入预设的PID控制器1进行第一控制计算，并通过预设的限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref11；对所述电流I11进行均值电流计算生成第一平均电流Iav11；将Iref11-Iav11输入预设的PID控制2进行第二控制计算，并通过预设的限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第一信号；将0-(U11-U12)输入预设的PID控制器3进行第三控制计算，并通过预设的限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第二信号；由第一信号+第二信号得到第一比对信号；由第一信号-第二信号得到第二比对信号；将所述第一三角波信号与所述第一比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G1；对所述第一三角波信号做180°移相处理得到第一180°移相信号，将所述第二比对信号与所述第一180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G3；设置所述控制信号G2和G4为0；
设置所述控制信号G5-G12，具体为对所述第二三角波信号做180°移相处理得到第二180°移相信号；将所述第二三角波信号与所述比较信号Con11输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G5和G8；将所述第二180°移相信号与所述比较信号Con11输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G6和G7；将所述第二三角波信号与所述比较信号Con12输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G10和G11；将所述第二180°移相信号与所述比较信号Con12输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G9和G12；
设置所述控制信号G13-G16，具体为将Uref12-U15输入所述PID控制器1进行第一控制计算，并通过所述限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref12；对所述电流I14进行均值电流计算生成第一平均电流Iav12；将Iref12-Iav12输入所述PID控制2进行第二控制计算，并通过所述限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第三信号；将0-(U13-U14)输入所述PID控制器3进行第三控制计算，并通过所述限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第四信号；由第三信号+第四信号得到第三比对信号；由第三信号-第四信号得到第四比对信号；将所述第一三角波信号与所述第三比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G13；将所述第四比对信号与所述第一180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G15；设置所述控制信号G14和G16为0；
设置所述控制信号G17-G24，具体为对所述第二三角波信号做90°移相处理得到第一90°移相信号，对所述第二三角波信号做270°移相处理得到第一270°移相信号；将所述第一90°移相信号与所述比较信号Con13输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G17和G20；将所述第一270°移相信号与所述比较信号Con13输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G18和G19；将所述第一90°移相信号与所述比较信号Con14输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G22和G23；将所述第一270°移相信号与所述比较信号Con14输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G21和G24。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当所述电压制式为第二直流电压制式时，所述根据所述A、B路单元模块对应的三电平升压斩波单元的输入电流、输出电压和对应的2个LLC高频隔离单元的输出电流、输出电压，对所述A、B路单元模块中的各个功率模块进行控制信号设置，具体包括：
将预设的三角波发生器1的输出信号作为第三三角波信号；将预设的三角波发生器2的输出信号作为第四三角波信号；根据所述电流I22、I23构建对应的电压下垂曲线得到对应的比较信号Con21、Con22；根据所述电流I25、I26构建对应的电压下垂曲线得到对应的比较信号Con23、Con24；根据电流I22+I23，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref21；根据电流I25+I26，构建电压下垂曲线得到参考电压Uref22；
设置所述控制信号G1-G4，具体为将Uref21-U25输入预设的PID控制器1进行第一控制计算，并通过预设的限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref21；对所述电流I21进行均值电流计算生成第一平均电流Iav21；将Iref21-Iav21输入预设的PID控制2进行第二控制计算，并通过预设的限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第五信号；将0-(U21-U22)输入预设的PID控制器3进行第三控制计算，并通过预设的限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第六信号；由第五信号+第六信号得到第五比对信号；由第五信号-第六信号得到第六比对信号；将所述第三三角波信号与所述第五比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G1；对所述第三三角波信号做180°移相处理得到第三180°移相信号，将所述第六比对信号与所述第三180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G3；设置所述控制信号G2和G4为0；
设置所述控制信号G5-G12，具体为对所述第四三角波信号做180°移相处理得到第四180°移相信号；将所述比较信号Con21输入预设的限幅器4进行限幅得到比较信号Con’ 21；将所述比较信号Con22输入所述限幅器4进行限幅得到比较信号Con’ 22；将所述第四三角波信号与所述比较信号Con’ 21输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G5和G8；将所述第四180°移相信号与所述比较信号Con’ 21输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G6和G7；将所述第四三角波信号与所述比较信号Con’ 22输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G10和G11；将所述第四180°移相信号与所述比较信号Con’ 22输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G9和G12；
设置所述控制信号G13-G16，具体为将Uref22-U25输入所述PID控制器1进行第一控制计算，并通过所述限幅器1对第一控制计算结果进行限幅处理得到参考电流Iref22；对所述电流I24进行均值电流计算生成第一平均电流Iav22；将Iref22-Iav22输入所述PID控制2进行第二控制计算，并通过所述限幅器2对第二控制计算结果进行限幅处理得到第七信号；将0-(U23-U24)输入所述PID控制器3进行第三控制计算，并通过所述限幅器3对第三控制计算结果进行限幅处理得到第八信号；由第七信号+第八信号得到第七比对信号；由第七信号-第八信号得到第八比对信号；将所述第三三角波信号与所述第七比对信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G13；将所述第八比对信号与所述第三180°移相信号输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G15；设置所述控制信号G14和G16为0；
设置所述控制信号G17-G24，具体为对所述第四三角波信号做90°移相处理得到第二90°移相信号，对所述第四三角波信号做270°移相处理得到第二270°移相信号；将所述比较信号Con23输入所述限幅器4进行限幅得到比较信号Con’ 23；将所述比较信号Con24输入所述限幅器4进行限幅得到比较信号Con’ 24；将所述第二90°移相信号与所述比较信号Con’ 23输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G17和G20；将所述第二270°移相信号与所述比较信号Con’ 23输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G18和G19；将所述第二90°移相信号与所述比较信号Con’ 24输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G22和G23；将所述第二270°移相信号与所述比较信号Con’ 24输入比较器进行比较，根据比较结果设置所述控制信号G21和G24。
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