随着社会发展,环境污染和能源问题日益严峻,清洁能源的开发和利用成为当前的研究热点。电动汽车采用清洁能源代替石油,达到改善环境和缓解能源短缺的效果。市面绝大部分充电桩只有单向充电功能,不能充分利用电动汽车的电能。因此,本文设计一种双向功率变换器使电网和电动汽车动态互连,实现车网能量的双向流动,有效解决电动汽车电池电能闲置问题。首先,分析了V2G（Vehicle-to-Grid）技术和电动汽车充放电常用各类变换器,设计了一种可以实现充电和放电功能的两级式功率变换器。两级之间独立设计,前级双向AC/DC结构为三相电压型半桥PWM变换器,后级双向DC/DC结构为双有源全桥变换器（the dual active full-bridge,DAB）。对前后级变换器工作原理及数学模型进行介绍,并对常用蓄电池的等效模型及充电方法进行分析,为仿真建模提供依据。其次,对充放电系统控制系统策略展开研究,前级AC-DC变换采用直接电流控制下的电压电流双闭环控制,并对电压外环和电流内环控制器进行设计。后级DC-DC变换采用移相控制策略下的双重移相控制。为了提高电动汽车锂电池使用寿命,DAB变换器采用了恒流恒压控制策略。在充电初始阶段,由电流单闭环控制的恒流充电,电压达到一定值后切换为电压电流双闭环控制的恒压充电。为满足电动汽车并网放电的需求,采用了电流单闭环控制的恒流放电控制策略。最后,通过Matlab/Simulink搭建了基于DAB的电动汽车充放电系统仿真模型,对模型中参数主要参数进行设计,并进行不同工作状态下的仿真分析。仿真验证了所提控制策略的可行性,实现了充电状态下先恒流再恒压充电,电网侧电压电流同相位,功率因数约为1;实现了放电状态下采用恒流放电,电网侧电压电流相位相差180°;直流侧电压稳定,电压波动小,具有良好的动态性能。在充放电切换模式中,控制系统能很好实现充电模式与放电模式的来回切换,有良好的动态响应性能和鲁棒性。