随着电动汽车的广泛应用,大量的新能源装置接入电网必将对传统电网的正常运行造成影响。智能电网和V2G技术因此得到了广泛研究,通过智能电网统一调度电动汽车进行有序充放电,从而优化电网的运行,降低电网运行的成本,提高电网运行的可靠性。电力电子转换装置在V2G技术应用中占有重要的地位,因为它使得电网与电动汽车能量双向传输变为现实,本文介绍了基于V2G概念的双向AC/DC变换器的设计与研究。第一章介绍了智能电网技术和V2G技术的发展,主要对单级式、双级式单双向AC/DC拓扑目前的应用情况进行了总结与归纳。第二章对基于V2G技术的3kw双向AC/DC进行了设计,包括调制方式的选择、器件的选型、硬件电路的设计。其中主要针对LCL型滤波器和整机的效率进行了计算和分析。第三章对双向AC/DC的控制环路进行了建模与参数设计,主要就存在数字系统延时时基于桥臂侧电感电流反馈的环路进行了离散化分析,利用劳斯判据推导出了内电流环稳定的条件,并且利用PLECS仿真软件进行了验证。为了简化滤波器的体积,利用电网阻抗替代网侧电感,并就电网阻抗变化时电路鲁棒性进行了分析。此外对单极性调制时过零点产生畸变的原因进行了分析,提出了利用切换慢管的时间超前或者滞后电网电压过零点一定角度的方式来消除电网电压过零点产生的电流畸变,并通过实验的方法进行了验证。第四章提出了一种基于电压外环电流内环控制策略下的改进型双自由度控制策略,其特点在于利用额外增加一个控制变量来控制无功功率,使得双向AC/DC装置在模态切换时能实现高的功率因数,并用实验验证了该方案的正确性。