CN112865532A - 一种四开关升降压变换器的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四开关升降压变换器的控制电路，包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、电流传感器、第一电压传感器、第二电压传感器、第一至三选通器、母线电压调节器、平均电流调节器、移相控制器、第一减法器、第二减法器、第三减法器、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、乘法器、第一滞环器、第二滞环器以及十二个驱动电路。采用双滞环来避免传统两模式控制在升压模式和降压模式间频繁切换的问题，通过内移向来实现变换器的升降压模式的电压增益调节，避免了传统三模式控制在升降压模式下电感电流纹波较大和开关管电流应力较大的问题，在直流变换器领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种四开关升降压变换器的控制电路。
背景技术
随着环境问题的日渐加剧，传统的发电方式越来越不能满足人们对于环保的需求。新能源发电在当前的发电模式中占据了一定的席位，多端口能量路由器可连接光伏、储能等多种能源，利于配电网实现可再生能源就地消纳、削峰填谷和电能质量优化。
在多端口能量路由器中，储能接口单元通常采用非隔离双向直流变换器，相较于传统双向升压或降压变换器，四开关升降压变换器，可匹配更宽的电池电压范围，但存在两端电压接近的工况，对变换器的控制提出了更高的要求，文献“Three-Mode Dual-Frequency Two-Edge Modulation Scheme for Four-Switch Buck–Boost Converter”在FSBB变换器两端电压接近时采用传统升降压工作模式，避免FSBB在升压或降压模式间频繁切换，但会增大电感电流纹波和开关管的电流应力，导致损耗增加。文献“A NonlinearState Machine for Dead Zone Avoidance and Mitigation in a SynchronousNoninverting Buck-Boost Converter”提出了将FSBB变换器两桥臂固定移相180度，同时调节对角开关管占空比控制电压增益，虽降低了电感电流w纹波，但导致电压纹波增大。文献“A Novel Low-Loss Modulation Strategy for High-Power Bidirectional Buck,Boost Converters”，“A Constant Frequency ZVS Control System for the Four-SwitchBuck–Boost DC–DC Converter With Reduced Inductor Current”则通过控制两桥臂的开通时序，实现开关管的零电压开关(Zero-Voltage Switch,ZVS)，降低了开关管电流应力和开关损耗，但需高精度电流过零检测电路，控制复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：双向直流变换器的控制损耗较高的技术问题。提出了一种准三模式控制策略，在传统三模式控制基础上引入两个滞环，避免FSBB变换器在Buck或Boost模式间的频繁切换，并引入两桥臂内移相控制，在Buck-Boost模式时，降低电感电流纹波。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种四开关升降压变换器的控制电路，四开关升降压变换器包括母线侧滤波电容Cdc1、电感L、开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4和电池测滤波电容Cdc2，母线侧滤波电容Cdc1的两端分别连接直流母线的正负极线，开关管S1的漏极连接母线侧滤波电容Cdc1一端，开关管S1的源极连接开关管S2的漏极，开关管S2的源极连接母线侧滤波电容Cdc1的另一端，开关管S3漏极连接电池测滤波电容Cdc2一端，开关管S4的源极连接电池测滤波电容Cdc2另一端，开关管S3的源极连接开关管S4的漏极，电感L的一端连接在开关管S1与开关管S2的公共端，电感L的另一端连接在开关管S3和开关管S4的公共端，电池与电池测滤波电容Cdc2并联，包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、电流传感器、第一电压传感器、第二电压传感器、第一选通器、第二选通器、第三选通器、母线电压调节器、平均电流调节器、移相控制器、第一减法器、第二减法器、第三减法器、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、乘法器、第一滞环器、第二滞环器以及十二个驱动电路；第一减法器的正输入端输入电压参考量信号，第一减法器的负输入端输入直流母线两端的电压差信号，第二减法器的正输入端连接母线电压调节器输出端，第二减法器的负输入端输入直流母线电流信号，第三减法器的正输入端连接平均电流调节器的输出端，第三减法器的负输入端连接乘法器的输出端；第一比较器的正输入端输入直流母线电压信号，第一比较器的负输入端输入电池侧电压信号，第二比较器的正输入端与乘法器的输出端连接，第二比较器的负输入端输入固定负电平信号，第三比较器的正输入端连接第三比较器的输出端，第三比较器的负输入端输入第一载波信号ust1，第四比较器的正输入端输入固定电压信号，第四比较器的负输入端输入第二载波信号ust2；乘法器的第一个输入端连接第一比较器的输出端，乘法器的第二个输入端输入电池侧电压信号，母线电压调节器的输入端连接第一减法器的输出端，母线电压调节器的输出端连接第二减法器的正输入端，平均电流调节器的输入端连接第一选通器的输出端，平均电流调节器的输出端连接第三减法器的正输入端；第一减法器的输出端连接母线电压调节器的输入端，第二减法器的输出端连接第一选通器的输入端，第三减法器的输出端连接第三比较器的正输入端，第一比较器的输出端连接乘法器的输入端，第二比较器的输出端连接第二选通器的输入端，第三比较器的输出端连接第三选通器的输入端，第四比较器的输出端经过第十一驱动电路输出开关管S3的驱动信号ugS3，第四比较器的输出端经过第六反相器和第十二驱动电路输出开关管S4的驱动信号ugS4，第四比较器的输出端也连接移相控制器的第二输入端；第一选通器的第一个输出端连接平均电流调节器的输入端，第一选通器的第二个输出端经过移相角计算将信号送至移相控制器的第一输入端，移相控制器的输出端经过第九驱动电路得到开关管S1的驱动信号ugS1，移相控制器的输出端经过第五反相器和第十驱动电路得到开关管S2的驱动信号ugS2；第二选通器的第一个输出端经过第一驱动电路输出开关管S3的驱动信号ugS3，第二选通器的第一个输出端经过第一反相器和第二驱动电路输出开关管S4的驱动信号ugS4，第二选通器的第二个输出端经过第三驱动电路输出开关管S1的驱动信号ugS1，第二选通器的第二个输出端经过第二反相器和第四驱动电路输出开关管S2的驱动信号ugS2，第三选通器的第一个输出端经过第一滞环器和第五驱动电路输出开关管S2的驱动信号ugS2，第三选通器的第一个输出端经过第一滞环器、第三反相器以及第六驱动电路输出开关管S1的驱动信号ugS1，第三选通器的第二个输出端经过第二滞环器和第七驱动电路输出开关管S3的驱动信号ugS3，第三选通器的第二个输出端经过第二滞环器、第四反相器以及第八驱动电路输出开关管S4的驱动信号ugS4。在传统三模式控制的基础上引入两个滞环，保证了变换器在两端口电压相近时的稳压控制；将传统三模式控制中间模式Buck-Boost模式改进为Buck模式加上Boost模式的移相控制，降低了变换器处于中间模式时的电感电流纹波和开关管的电流应力。
作为优选，所述第一选通器被配置为根据当前时刻母线侧电压信号与电池侧电压信号的大小关系，将第二减法器的输出信号送至平均电流调节器或经过移相角计算送至移相控制器，具体过程如下：当电池侧电压小于直流母线侧电压加上第二滞环电压的和且大于母线电压减去第二滞环电压的差时，第一选通器将第二减法器的输出信号经过移相角计算送至移相控制器，此时开关管S1、开关管S2、开关管S3以及开关管S4的动作由第九至第十二驱动电路控制，此时为固定占空比移相控制方法；当电池侧电压大于母线侧电压加上第二滞环电压的和或者小于母线电压减去第二滞环电压的差时，第一选通器将第二减法器的输出信号送至平均电流调节器，此时开关管S1、开关管S2、开关管S3以及开关管S4的动作由第五至第八驱动电路控制，此时为PWM控制方法。
作为优选，所述第二选通器被配置为根据当前时刻的母线侧电压信号与电池侧电压信号的大小关系，将相应的第二比较器的输出信号送至第一、第二驱动电路或第三、第四驱动电路，具体过程如下：当电池侧电压大于母线侧电压加上第二滞环电压的和时，第二选通器将第二比较器的输出的高电平信号送至第三驱动电路，得到开关管S1的驱动信号，开关管S1为长时导通管，第二选通器将第二比较器的输出信号经过第二反相器送至第四驱动电路，得到开关管S2的驱动信号，开关管S2为长时关断管；当电池侧电压小于母线侧电压减去第二滞环电压的差时，第二选通器将第二比较器输出的高电平信号送至第一驱动电路，得到开关管S3的驱动信号，开关管S3为长时导通管，第二选通器将第二比较器的输出信号经过第一反相器送至第四驱动电路，得到开关管S4的动作信号，开关管S4为长时关断管。
作为优选，所述第三选通器被配置为根据当前时刻的母线侧电压信号与电池侧电压信号的大小关系，将相应的第三比较器的输出信号经过第一滞环器送至第五、第六驱动电路或第七、第八驱动电路，具体过程如下：当电池侧电压大于母线侧电压加上第二滞环电压的和时，第二选通器将第三比较器的输出信号经过第一滞环器送至第五驱动电路，得到开关管S2的驱动信号，控制开关管S2高频动作，第三选通器将第二比较器的输出信号经过第一滞环器和第三反相器送至第六驱动电路，得到开关管S1的驱动信号，控制开关管S1高频动作；当电池侧电压小于母线侧电压减去第二滞环电压的差时，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第二滞环器送至第七驱动电路，得到开关管S3的驱动信号，控制开关管S3高频动作，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第二滞环器和第四反相器送至第八驱动电路，得到开关管S4的动作信号，控制开关管S4高频动作。
作为优选，所述第二滞环器被配置为当电池侧的电压小于母线侧电压加上第一滞环电压的差并且大于母线侧电压加上第二滞环电压的和时，第三比较器输出的信号将被第二滞环器保持在固定值，第七驱动电路和第八驱动电路所输出驱动信号为固定占空比，此时四开关升降压变换器工作在固定占空比的降压模式下。
作为优选，所述第一滞环器被配置为当电池侧的电压小于母线侧电压减去第二滞环电压的差并且大于母线侧电压减去第一滞环电压的差时，第三比较器输出的信号将被第二滞环器保持在固定值，第五驱动电路和第六驱动电路所输出驱动信号为固定占空比，此时四开关升降压变换器工作在固定占空比的升压模式下。
本发明的实质性效果是：(1)在传统三模式控制的基础上引入两个滞环，保证了变换器在两端口电压相近时的稳压控制；(2)将传统三模式控制中间模式Buck-Boost模式改进为Buck模式加上Boost模式的移相控制，降低了变换器处于中间模式时的电感电流纹波和开关管的电流应力。
附图说明
图1为四开关升降压变换器的拓扑图。
图2为准三模式与传统三模式控制下的电感电流纹波图对比。
图3为四开关升降压变换器工作模态切换图。
图4为四开关升降压变换准三模式控制示意图。
图5为中间过渡模式时四开关升降压变换器工作波形。
图6为两模式控制和准三模式控制的稳态工作波形。
图7为准三模式控制示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
本实施例提供的四开关升降压变换器控制电路，如图1所示，四开关升降压变换器包括直流母线电源Vbus、直流电池电源Vbat，母线侧滤波电容Cdc1、电感L、电池测滤波电容Cdc2和四个开关管，四个开关管分别为开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4。
如图4所示，四开关升降压变换器控制环路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、电流传感器、第一电压传感器、第二电压传感器、第一选通器、第二选通器、第三选通器、母线电压调节器、平均电流调节器、移相控制器、第一减法器、第二减法器、第三减法器、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、乘法器、第一滞环器、第二滞环器以及十二个驱动电路具体如下：
第一减法器的正输入端输入电压参考量信号Vref，第一减法器负输入端输入母线侧电压信号Vbus，第一减法器输出端连接母线电压调节器的输入端，母线电压调节器的输出信号作为电流参考量信号Iref送至第二减法器的正输入端，第二减法器的负输入端输入母线侧电流信号Ibus，第二减法器的输出端连接第一选通器的输入端，第一选通器的第一个输出端与平均电流调节器的输入端连接，平均电流调节器的输出端连接第三减法器的正输入端，第一选通器第二个输出端将信号经过移相角计算送至移相控制器；
第一比较器的正输入端输入母线侧电压信号Vbus，第一比较器的负输入端输入电池侧电压信号Vbat，第一比较器的输出端连接乘法器的一个输入端，乘法器的另一个输入端输入电池侧电压信号Vbat,乘法器的输出端将信号送至第三减法器的负输入端，乘法器的输出端将信号送至第二比较器的正输入端，第二比较器的负输入端输入固定负电压信号-ubias,第二比较器的输出端连接第二选通器的输入端，第二选通器的第一个输出端将第二比较器的输出信号送至第一驱动电路，得到第三开关管驱动信号ugS3，第二选通器的第一个输出端将第二比较器的输出信号经过第一反相器送至第二驱动电路，得到第四开关管驱动信号ugS4；第二选通器的第二个输出端将第二比较器的输出信号送至第三驱动电路，得到第一开关管S1驱动信号ugS1，第二选通器的第二个输出端将第二比较器的输出信号经过第二反相器送至第四驱动电路，得到第四开关管驱动信号ugS4；
第三比较器的正输入端连接第三减法器的输出端，第三比较器的负输入端连接第一载波信号ugS1，第三比较器的输出端连接第三选通器的输入端，第三选通器的第一个输出端将第三比较器的输出信号经过第一滞环器送至第五驱动电路，得到第二开关管的驱动信号ugS2，第三选通器的第一个输出端将第三比较器的输出信号经过第一滞环器和第三反相器送至第六驱动电路，得到第一开关管S1的驱动信号ugS1；第三选通器的第二个输出端将第三比较器的输出信号经过第二滞环器送至第七驱动电路，得到第三开关管的驱动信号ugS3，第三选通器的第二个输出端将第三比较器的输出信号经过第二滞环器和第四反相器送至第八驱动电路，得到第四开关管的驱动信号ugS4；
第四比较器的正输入端输入固定电压信号ue_buckmax，第四比较器的负输入端输入第二载波信号ugS2,第四比较器的输出端经过第十一驱动电路得到第三开关管的驱动信号ugS3，第四比较器的输出端经过第十二驱动电路和第六反向器得到第四开关管的驱动信号ugS4，移相控制器的一个输入端输入第一选通器经过移相角计算后的输出信号，移相控制器的另一个输入端连接第四比较器的输出端，移相控制器的输出信号经过第九驱动电路得到第一开关管S1的驱动信号ugS1，移相控制器的输出信号经过第五反相器和十驱动电路得到第二开关管的驱动信号ugS2。
放电开始时，池侧电压较高，当电池侧电压Vbat大于母线侧电压Vbus加上第二滞环电压Vth2时，第一选通器将第二减法器输出端的信号经过平均电流调节器送至第三减法器正输入端，乘法器将零信号送至第三减法器的负输入端和第二比较器的正输入端，第二比较器输出的高电平信号经过第二选通器和第三驱动电路得到第一开关管S1的驱动信号ugS1，第一开关管S1长时导通，第二比较器输出的高电平信号经过第二选通器、第二反相器和第四驱动电路得到第二开关管的驱动信号ugS2，第二开关管长时关断，第三比较器的正输入端连接第三减法器的输出端，第三比较器的负输入端输入第一载波信号ugS1，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第二滞环器送至第七驱动电路，得到第三开关管的驱动信号ugS3，控制第三开关管高频动作，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第二滞环器和第四反相器送至第八驱动电路，得到第四开关管的驱动信号ugS4，控制第四开关管高频动作，此时四开关升降压变换器工作在BUCK模式下，工作模态如图3中的(a)和(b)所示：
第一模态：第一开关管S1和第三开关管S3导通，电池通过电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
第二模态：第一开关管S1和第四开关管S4导通，电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
当电池侧的电压Vbat下降至母线侧电压Vbus加上第一滞环电压Vth1并且大于母线侧电压加上第二滞环电压Vth2时，选通器状态与上述一致，第三比较器输出的信号将被第二滞环器保持在固定值Dbuck_max，第七驱动电路和第八驱动电路所输出驱动信号为固定占空比，第一开关管S1仍处于长时开通状态，第二开关管仍处于长时关断状态，此时四开关升降压变换器工作在固定占空比的BUCK模式下，工作模态如图3所示：
第一模态：第一开关管S1和第三开关管S3导通，电池通过电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
第二模态：第一开关管S1和第四开关管S4导通，电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
当电池侧电压继续下降至小于母线侧电压Vbus加上第二滞环电压Vth2并且大于母线侧电压减去第二滞环电压时，第一选通器将第二减法器输出端的信号经过移相角计算送至移相控制器的一个输入端，第四比较器的正输入端输入固定电压信号ue_buckmax，第四比较器的负输入端输入第二载波信号ugS2,第四比较器输出端得到固定占空比信号Dbuck_max，第四比较器输出端连接第十一驱动电路，得到第三开关管的驱动信号ugS3，控制第三开关管以固定占空比高频动作，第四比较器输出端经过第六反相器连接第十二驱动电路，得到第四开关管的驱动信号ugS4，控制第四开关管以固定占空比高频动作，第四比较器输出信号送至移相控制器的另一个输入端，移相控制器输出端信号为相位变化的固定占空比信号，移相控制器输出信号送至第九驱动电路产生第一开关管S1的驱动信号ugS1，控制第一开关管S1以相位变化的固定占空比工作，移相控制器输出信号经过第五反相器送至第十驱动电路产生第二开关管的驱动信号ugS2，控制第二开关管在相位变化的固定占空比下工作，第一、第二开关管与第三、第四开关管之间的开通相对相位不断变化，此时四开关升降压变换器工作在移相控制的buck-boost模式下，工作模态如图3中的(c)、(d)和图3中的(e)、(f)所示：
第一模态：第一开关管S1和第三开关管S3导通，电池通过电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
第二模态：第一开关管S1和第四开关管S4导通，电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
第三模态：第二开关管S2和第四开关管S4导通，电感电流经过第二功率管S2和第四功率管S4续流。
第四模态：第二开关管S2和第三开关管S3导通，电池向电感L充电。
当电池侧电压Vbat继续下降至小于母线侧电压Vbus减去第二滞环电压Vth2并且大于母线侧电压Vbus减去第一滞环电压Vth1时，第一选通器将第二减法器经过平均电流调节器送至第三减法器的正输入端，乘法器输出Vbat信号至第三减法器的负输入端和第二比较器的正输入端，第三比比较器的负输入端输入-ubias,第二比较器输出信号为高电平，经过第二选通器送至第一驱动电路，得到第三开关管的驱动信号ugS3，第三开关管长时导通，第二比较器输出经过第二选通器和第一反相器、第二驱动电路得到第四开关管的驱动信号ugS4，第四开关管长时关断，第三比较器经过第三选通器将信号送至第一滞环器，第一滞环器输出固定占空比信号Dboost_min，第一滞环器输出信号送至第五驱动电路，得到第二开关管的驱动信号ugS2,控制第二开关管以固定占空比高频动作，第一滞环器输出信号经过第三反向器送至第六驱动电路，得到第一开关管S1的驱动信号ugS1,控制第一开关管S1以固定占空比高频动作，此时四开关升降压变换器工作在固定占空比的boost模式下，工作模态如图3中的(g)和(h)所示：
第一模态：第一开关管S1和第三开关管S3导通，电池通过电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
第二模态：第二开关管S2和第三开关管S3导通，电池向电感L充电。
当电池侧电压Vbat继续下降至小于母线侧电压Vbus减去第一滞环电压Vth1时，第一选通器将第二减法器输出端的信号经过平均电流调节器送至第三减法器正输入端，乘法器将Vbat信号送至第三减法器的负输入端和第二比较器的正输入端，第二比较器输出的高电平信号经过第二选通器和第一驱动电路得到第三开关管的驱动信号ugS3，第三开关管长时导通，第二比较器输出的高电平信号经过第二选通器、第一反相器和第四驱动电路得到第四开关管的驱动信号ugS4，第四开关管长时关断，第三比较器的正输入端连接第三减法器的输出端，第三比较器的负输入端输入第一载波信号ugS1，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第一滞环器送至第五驱动电路，得到第二开关管的驱动信号ugS2，控制第二开关管高频动作，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第一滞环器和第三反相器送至第六驱动电路，得到第一开关管S1的驱动信号ugS1，控制第一开关管S1高频动作，此时四开关升降压变换器工作在boost模式下，开关变换器的工作模态如图3中的(g)和(h)所示：
第一模态：第一开关管S1和第三开关管S3导通，电池通过电感L和母线侧电容Cdc1向母线侧供电。
第二模态：第二开关管S2和第三开关管S3导通，电池向电感L充电。
根据本发明的技术方案搭建了实验平台，对两模式控制和准三模式控制分别进行了实验，准三模式控制示意图如图7所示，电池电压为125.3V，额定直流母线电压125V，稳态实验结果如图6所示，其中，Vbus表示直流母线电压波形，ugS2和ugS3分别表示开关管S2和S3的驱动波形，IL为电感电流波形。如图6中的(a)可知当Vbus≈Vbat时，四开关升降压变换器无法维持直流母线电压稳定，直流母线电压波动大，且电感电流畸变，四开关升降压变换器不能稳定运行。图6中的(b)为本实施例所提准三模式控制的波形，可以看出，当Vbus≈Vbat时，四开关升降压变换器能实现直流母线电压稳定。准三模式与传统三模式控制下的电感电流纹波图对比如图2所示。
图5为电池半载放电，Vbus≈Vbat时，三模式控制和准三模式控制的实验结果，由图5可知，三模式和准三模式控制均能实现直流母线电压的稳定控制，但准三模式采用内移相控制，故相对三模式控制，电感电流纹波降低了近一半，验证了本发明四开关升降压变换器的控制电路新型控制策略的正确性。
以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种四开关升降压变换器的控制电路，四开关升降压变换器包括母线侧滤波电容Cdc1、电感L、开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4和电池测滤波电容Cdc2，母线侧滤波电容Cdc1的两端分别连接直流母线的正负极线，开关管S1的漏极连接母线侧滤波电容Cdc1一端，开关管S1的源极连接开关管S2的漏极，开关管S2的源极连接母线侧滤波电容Cdc1的另一端，开关管S3漏极连接电池测滤波电容Cdc2一端，开关管S4的源极连接电池测滤波电容Cdc2另一端，开关管S3的源极连接开关管S4的漏极，电感L的一端连接在开关管S1与开关管S2的公共端，电感L的另一端连接在开关管S3和开关管S4的公共端，电池与电池测滤波电容Cdc2并联，其特征在于，
包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、电流传感器、第一电压传感器、第二电压传感器、第一选通器、第二选通器、第三选通器、母线电压调节器、平均电流调节器、移相控制器、第一减法器、第二减法器、第三减法器、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、乘法器、第一滞环器、第二滞环器以及十二个驱动电路；
第一减法器的正输入端输入电压参考量信号，第一减法器的负输入端输入直流母线两端的电压差信号，第二减法器的正输入端连接母线电压调节器输出端，第二减法器的负输入端输入直流母线电流信号，第三减法器的正输入端连接平均电流调节器的输出端，第三减法器的负输入端连接乘法器的输出端；
第一比较器的正输入端输入直流母线电压信号，第一比较器的负输入端输入电池侧电压信号，第二比较器的正输入端与乘法器的输出端连接，第二比较器的负输入端输入固定负电平信号，第三比较器的正输入端连接第三比较器的输出端，第三比较器的负输入端输入第一载波信号ust1，第四比较器的正输入端输入固定电压信号，第四比较器的负输入端输入第二载波信号ust2；
乘法器的第一个输入端连接第一比较器的输出端，乘法器的第二个输入端输入电池侧电压信号，母线电压调节器的输入端连接第一减法器的输出端，母线电压调节器的输出端连接第二减法器的正输入端，平均电流调节器的输入端连接第一选通器的输出端，平均电流调节器的输出端连接第三减法器的正输入端；第一减法器的输出端连接母线电压调节器的输入端，第二减法器的输出端连接第一选通器的输入端，第三减法器的输出端连接第三比较器的正输入端，第一比较器的输出端连接乘法器的输入端，第二比较器的输出端连接第二选通器的输入端，第三比较器的输出端连接第三选通器的输入端，第四比较器的输出端经过第十一驱动电路输出开关管S3的驱动信号ugS3，第四比较器的输出端经过第六反相器和第十二驱动电路输出开关管S4的驱动信号ugS4，第四比较器的输出端也连接移相控制器的第二输入端；
第一选通器的第一个输出端连接平均电流调节器的输入端，第一选通器的第二个输出端经过移相角计算将信号送至移相控制器的第一输入端，移相控制器的输出端经过第九驱动电路得到开关管S1的驱动信号ugS1，移相控制器的输出端经过第五反相器和第十驱动电路得到开关管S2的驱动信号ugS2；
第二选通器的第一个输出端经过第一驱动电路输出开关管S3的驱动信号ugS3，第二选通器的第一个输出端经过第一反相器和第二驱动电路输出开关管S4的驱动信号ugS4，第二选通器的第二个输出端经过第三驱动电路输出开关管S1的驱动信号ugS1，第二选通器的第二个输出端经过第二反相器和第四驱动电路输出开关管S2的驱动信号ugS2，第三选通器的第一个输出端经过第一滞环器和第五驱动电路输出开关管S2的驱动信号ugS2，第三选通器的第一个输出端经过第一滞环器、第三反相器以及第六驱动电路输出开关管S1的驱动信号ugS1，第三选通器的第二个输出端经过第二滞环器和第七驱动电路输出开关管S3的驱动信号ugS3，第三选通器的第二个输出端经过第二滞环器、第四反相器以及第八驱动电路输出开关管S4的驱动信号ugS4。
2.根据权利要求1所述的一种四开关升降压变换器的控制电路，其特征在于，所述第一选通器被配置为根据当前时刻母线侧电压信号与电池侧电压信号的大小关系，将第二减法器的输出信号送至平均电流调节器或经过移相角计算送至移相控制器，
具体过程如下：
当电池侧电压小于直流母线侧电压加上第二滞环电压的和且大于母线电压减去第二滞环电压的差时，第一选通器将第二减法器的输出信号经过移相角计算送至移相控制器，此时开关管S1、开关管S2、开关管S3以及开关管S4的动作由第九至第十二驱动电路控制，此时为固定占空比移相控制方法；
当电池侧电压大于母线侧电压加上第二滞环电压的和或者小于母线电压减去第二滞环电压的差时，第一选通器将第二减法器的输出信号送至平均电流调节器，此时开关管S1、开关管S2、开关管S3以及开关管S4的动作由第五至第八驱动电路控制，此时为PWM控制方法。
3.根据权利要求1或2的一种四开关升降压变换器的控制电路，其特征在于，所述第二选通器被配置为根据当前时刻的母线侧电压信号与电池侧电压信号的大小关系，将相应的第二比较器的输出信号送至第一、第二驱动电路或第三、第四驱动电路，
具体过程如下：
当电池侧电压大于母线侧电压加上第二滞环电压的和时，第二选通器将第二比较器的输出的高电平信号送至第三驱动电路，得到开关管S1的驱动信号，开关管S1为长时导通管，第二选通器将第二比较器的输出信号经过第二反相器送至第四驱动电路，得到开关管S2的驱动信号，开关管S2为长时关断管；
当电池侧电压小于母线侧电压减去第二滞环电压的差时，第二选通器将第二比较器输出的高电平信号送至第一驱动电路，得到开关管S3的驱动信号，开关管S3为长时导通管，第二选通器将第二比较器的输出信号经过第一反相器送至第四驱动电路，得到开关管S4的动作信号，开关管S4为长时关断管。
4.根据权利要求1或2的一种四开关升降压变换器的控制电路，其特征在于，所述第三选通器被配置为根据当前时刻的母线侧电压信号与电池侧电压信号的大小关系，将相应的第三比较器的输出信号经过第一滞环器送至第五、第六驱动电路或第七、第八驱动电路，
具体过程如下：
当电池侧电压大于母线侧电压加上第二滞环电压的和时，第二选通器将第三比较器的输出信号经过第一滞环器送至第五驱动电路，得到开关管S2的驱动信号，控制开关管S2高频动作，第三选通器将第二比较器的输出信号经过第一滞环器和第三反相器送至第六驱动电路，得到开关管S1的驱动信号，控制开关管S1高频动作；
当电池侧电压小于母线侧电压减去第二滞环电压的差时，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第二滞环器送至第七驱动电路，得到开关管S3的驱动信号，控制开关管S3高频动作，第三选通器将第三比较器的输出信号经过第二滞环器和第四反相器送至第八驱动电路，得到开关管S4的动作信号，控制开关管S4高频动作。
5.根据权利要求1或2的一种四开关升降压变换器的控制电路，其特征在于，所述第二滞环器被配置为当电池侧的电压小于母线侧电压加上第一滞环电压的差并且大于母线侧电压加上第二滞环电压的和时，第三比较器输出的信号将被第二滞环器保持在固定值，第七驱动电路和第八驱动电路所输出驱动信号为固定占空比，此时四开关升降压变换器工作在固定占空比的降压模式下。
6.根据权利要求1或2的一种四开关升降压变换器的控制电路，其特征在于，所述第一滞环器被配置为当电池侧的电压小于母线侧电压减去第二滞环电压的差并且大于母线侧电压减去第一滞环电压的差时，第三比较器输出的信号将被第二滞环器保持在固定值，第五驱动电路和第六驱动电路所输出驱动信号为固定占空比，此时四开关升降压变换器工作在固定占空比的升压模式下。
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