随着新能源和分布式能源发电技术的飞速发展,电力电子变压器（Power Electronic Transformer,PET）被广泛应用于分布式智能电网、轨道牵引等场合,而基于PET的相关产品也因其高效的能源利用率成为我国绿色能源战略的重要研究内容。因此,研究作为电力电子变压器中的关键装置——双向隔离型桥式DC-DC变换器对促进分布式能源与电网间的交互具有重要意义。具体研究内容如下:1.针对双有源桥（Dual active bridge,DAB）DC-DC变换器典型拓扑结构的特点,本文分别对单重移相（Single phase shift,SPS）控制和双重移相（Dual phase shift,DPS）控制下DAB变换器的工作原理及稳态特性进行研究,研究发现SPS控制存在固有的功率回流现象,功率调节方式过于单一并且电流应力相对过大等问题,并且研究发现DPS控制能够通过调节两个移相控制量消除功率回流现象但电流应力与回流功率无法同时完善优化等问题。本文根据SPS控制和DPS控制的理论研究提出相应的控制方法,并通过Simulink软件搭建仿真平台进行验证。2.计及SPS控制和DPS控制下,DAB变换器由于存在功率回流和电流应力过大等问题而严重损耗开关器件并降低系统能源传输效率的情况,本文提出一种新型的三重移相控制方法,并对该三重移相（Triple phase shift control,TPS）控制的控制原理及DAB变换器的工作模式和稳态特性进行了详细的分析研究。通过对TPS控制下DAB变换器回流功率和电流应力的优化研究,发现对比于DPS控制和SPS控制,TPS控制的传输功率的调节范围更广,能够通过调节三个移相控制量消除功率回流现象,在降低电感电流峰值、减小系统无功功率等方面具有更显著的优势,并且本文提出一种基于虚拟惯量的TPS控制方法,在TPS控制的基础上优化直流母线输出电压的惯性,并通过Simulink软件对TPS控制方式进行仿真验证。3.最后,本文成功搭建了一台10kW双有源DC-DC变换器实验样机。详细的设计了实验装置的电气参数以及技术指标,并根据相关参数及指标对开关器件进行选型,对高频变压器、保护电路和驱动电路等进行设计。并详细介绍了本实验平台的控制板以及控制程序。完成三种调制方式下DAB实验平台的运行试验,实验结果验证了本文理论分析的准确性。