1.一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，所述直流变换器包括直流输入电源E、第一电感 、第一开关管 、第一电容 、第二电感 、二极管D1、第一输出电容C1o、第三电感L3、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4和第二输出电容C2o；在所述第一开关管T1、所述第二开关管T2、所述第三开关管T3和所述第四开关管T4的相互配合下，所述直流变换器具备单电势运行模式和电势叠加运行模式，且两种运行模式均具有升压和降压的功能；所述单电势运行模式中由所述第一输出电容C1o两端电势支撑输出电压；所述电势叠加运行模式中由所述第一输出电容C1o两端电势和所述第二输出电容C2o两端电势之和支撑输出电压 ；

所述直流变换器中各元器件连接方式为：所述直流输入电源E的正极端与第一电感L1的一端相连；所述第一电感L1的另一端与所述第一开关管T1的集电极和所述第一电容C1的一端相连；所述第一电容C1的另一端与所述二极管D1的阳极和所述第二电感L2的一端相连；所述二极管D1的阴极与所述第一输出电容C1o的一端、所述第二输出电容C2o的一端、所述第四开关管T4的集电极和所述第三电感L3的一端相连；所述第三电感L3的另一端与所述第二开关管T2的集电极和所述第三开关管T3的集电极相连；所述第二输出电容C2o的另一端与所述第四开关管T4的发射极、所述第三开关管T3的发射极和输出电压Uo的正极端相连；所述直流输入电源E的负极端与所述第一开关管T1的发射极、所述第二电感L2的另一端、所述第一输出电容C1o的另一端、所述第二开关管T2的发射极和输出电压 的负极端相连。

2.根据权利要求1所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，所述单电势运行模式表现为：所述第一开关管T1高频动作、所述第二开关管T2和所述第三开关管T3均保持关断、所述第四开关管T4保持导通；所述第一输出电容C1o两端电势被建立，所述第二输出电容C2o两端电势为零，输出电压 的值等于所述第一输出电容C1o两端电势。

3.根据权利要求2所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，单电势运行模式下有以下两个工作模态：工作模态I为：第一开关管T1导通，直流输入电源E通过第一开关管T1给第一电感L1充电，第一电容C1通过第一开关管T1给第二电感L2充电，第一输出电容C1o通过第四开关管T4给负载供电；

工作模态II为：第一开关管T1关断，直流输入电源E和第一电感L1以串联形式给第一电容C1充电，通过二极管D1给第一输出电容C1o充电，通过第四开关管T4给负载供电；第二电感L2通过二极管D1给第一输出电容C1o充电，再通过第四开关管T4给负载供电。

4.根据权利要求2所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，单电势运行模式下通过调节占空比d1的取值，电压增益能够在0~4的范围内连续变化。

5.根据权利要求1所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，所述电势叠加运行模式表现为：所述第一开关管T1和所述第二开关管T2均高频动作、所述第三开关管T3保持导通、所述第四开关管T4保持关断，所述第一输出电容C1o和所述第二输出电容C2o两端电势均被建立，输出电压 的值等于所述第一输出电容C1o两端电势与所述第二输出电容C2o两端电势之和。

6.根据权利要求5所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，电势叠加运行模式下有以下四个工作模态：工作模态I为：第一开关管T1和第二开关管T2导通，直流输入电源E通过第一开关管T1给第一电感L1充电，第一电容C1通过第一开关管T1给第二电感L2充电，第一输出电容C1o通过第二开关管T2给第三电感L3充电；第一输出电容C1o和第二输出电容C2o的电势叠加后给负载供电；

工作模态II为：第一开关管T1和第三开关管T3导通，第二开关管T2关断，直流输入电源E通过第一开关管T1给第一电感L1充电，第一电容C1通过第一开关管T1给第二电感L2充电；第一输出电容C1o和第三电感L3串联后通过第三开关管T3给负载供电；第三电感L3通过第三开关管T3给第二输出电容C2o充电；

工作模态III为：第一开关管T1和第三开关管T3关断，第二开关管T2导通，直流输入电源E和第一电感L1串联后给第一电容C1充电，再通过二极管D1给第一输出电容C1o充电，通过第二开关管T2给第三电感L3充电；直流输入电源E、第一电感L1和第二输出电容C2o以串联形式通过二极管D1给负载供电；第二电感L2通过二极管D1给第一输出电容C1o充电的同时和第二输出电容C2o串联后给负载供电；

工作模态IV为：第一开关管T1和第二开关管T2关断，第三开关管T3导通，直流输入电源E和第一电感L1串联后给第一电容C1充电，并通过二极管D1给第一输出电容C1o充电；直流输入电源E、第一电感L1和第三电感L3串联后通过二极管D1和第三开关管T3给负载供电；第三电感L3通过第三开关管T3给第二输出电容C2o充电；第二电感L2通过二极管D1给第一输出电容C1o充电，再与第三电感L3串联后通过第三开关管T3给负载供电。

7.根据权利要求5所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，在电压增益大于4的场合中，所述直流变换器工作于电势叠加运行模式，当所述第一开关管T1的占空比d1和所述第二开关管T2的占空比d2均为0.8时，所述直流变换器的电压增益达到最大值20。

8.根据权利要求1所述的一种电势可叠加型宽范围高增益直流变换器，其特征在于，所述直流变换器中电感和电容的设计方法如下：第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3分别设计为：

(6)

(7)

(8)

其中，R为直流变换器所连接的等效电阻负载，δ1、δ2和δ3分别为第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的电流纹波系数，fs为直流变换器的开关频率；d1为第一开关管T1的占空比；d2为第二开关管T2的占空比；

第一电容C1设计为：

(9)

其中，γ1为第一电容C1的电压纹波系数；

第一输出电容C1o和第二输出电容C2o分别设计为：

(10)

(11)

其中，γ1o为第一输出电容C1o的电压纹波系数；γ2o为第二输出电容C2o的电压纹波系数。