双向DC/DC变换器,是一种可以将直流母线的能量和负载的能量相互转换的电力电子装置。该装置可以通过控制输入输出侧电压和电流来实现不同情况下的电能转换,所以在智能电网、可再生能源微电网、分布式发电以及电动汽车领域中的应用极为广泛,具有非常重要的意义。本文在总结国内外电池测试设备中DC/DC变换器部分的研究与应用现状的基础上,对四开关升降压(Buck-Boost)的双向DC/DC变换器开展了研究工作。在光伏发电系统和通信分布式电源系统中,该变换器拓扑可以对蓄电池进行储能并对直流母线进行能量回馈。本文介绍四开关Buck-Boost变换器的派生过程,分析了其在降压、升降压、升压三种模式下的工作原理。分析了 DC/DC变换器的常见电流、电压控制技术与方法,对其单闭环和双闭环控制方式进行了研究。分析了一般的四开关Buck-Boost升降压控制器芯片的工作方式。为了实现充放电功率的需求以及能量的双向流动,在升降压控制器芯片的基础上对脉冲和闭环控制模式进行了设计与改进。根据电池充放电测试的需求,分析了电池充放电测试样机系统中各部分的组成。系统主要包括高精度采样部分、电池充放电控制部分、DC/DC变换器和PWM控制部分。计算并建立了各个部分的小信号模型,推导出其传递函数。最后设计了电池充放电环路,并通过环路传递函数对环路补偿参数进行了分析计算。通过调研与选型,确定了以LTC3780作为升降压控制器、AD8450作为电池充放电控制器的设计方案。根据功率变换器和电池测试的要求,设计了两种芯片的外部电路,并根据上面的分析对其部分电路进行了改进。最后证明了基于四开关Buck-Boost变换器下的电池充放电测试样机的可行性,并通过搭建小功率实验平台验证了理论分析和控制设计的正确性。