电池充电调节器(Battery Charge Regulator, BCR)作为母线至蓄电池的充电通路，性能优劣直接影响蓄电池使用寿命，是卫星电源系统重要部件。本课题旨在设计一款满足指标要求的非隔离、高效率、降压型的宽范围输出电压电池充电调节器。本文对各种常用的电池充电调节器拓扑做了分析比较，并根据效率、体积、电流纹波等要求，最终选择耦合电感Superbuck变换器作为电池充电调节器的主拓扑。在分析了耦合电感Superbuck变换器工作原理后，得到耦合电感的零输入纹波条件，推导出系统开环传递函数；通过两个简单的假设条件，得到选取阻尼参数的限制条件，以避免右半平面零点的出现，并通过Bode图验证。根据先恒流后恒压的充电控制策略，选择平均电流控制模式作为变换器控制方式，在恒流充电阶段，仅电流内环工作，控制平均电感电流，使变换器工作在电流源状态；恒压充电阶段，利用平均电流模式的双环控制特点，使变换器工作在电压源状态。并设计了模式转换电路。为了得到较高的稳定性和动态响应特性，设计了合适的PI补偿网络参数，同时，设计了针对本课题的高边电流采样电路。针对负载突变等情况，通过仿真和实验对变换器进行了稳定性和动态响应性能测试。最后，在不同工作状态下，测试变换器工作效率，得到了电池充电调节器的效率曲线。根据实验结果，本课题所设计耦合电感Superbuck输入、输出电流纹波非常小，能够得到宽范围输出电压，性能完全符合电池充电调节器的要求。