随着能源消耗以及环境污染等问题的日益严重,新能源汽车以其高效、节能、能源多样、环境友好等巨大优势越来越受到重视,在未来的汽车行业中有着广阔的发展空间。由于双向DC-DC变换器既能提供能量,又能回收能量,提高了电动汽车的行驶性能和能源利用率,在电动汽车动力系统中有着非常重要的作用,故而研发一种高性能的双向DC-DC变换器具有非常重要的理论意义和工程价值。本文所研究的双向DC-DC变换器,为了实现高工作效率和高功率密度、减小电感电流和输出电流纹波、提高变换器的动态性能和稳态性能,分别引入了软开关技术、多相交错并联技术和电感磁耦合技术,并采用了一种最优负电流控制策略,通过对电感负电流的大小进行优化,减小变换器的导通损耗和磁芯损耗,进一步提高了双向DC-DC变换器的工作效率。论文主要工作如下:首先,本文在介绍双向DC-DC变换器的研究意义和研究现状的基础上,详细分析了双向DC-DC变换器的工作原理,并对多相交错并联技术、电感磁耦合技术、软开关技术以及最优负电流控制策略在双向DC-DC变换器中的实现情况进行介绍。其次,利用MATLAB/Simulink软件对双向DC-DC变换器的理论分析和控制策略进行建模仿真,分别对比分析了电感无耦合与电感耦合的双向DC-DC变换器的仿真波形以及最优负电流控制策略的仿真波形。仿真结果证明了理论分析的正确性以及最优负电流控制策略的可行性。最后,以DSP TMS320F28035为控制核心,设计了双向DC-DC变换器的硬件电路和软件系统,搭建了一台12.5k W的实验样机,分别分析了变换器在不同负载情况下定频与变频控制的实验波形和最优负电流控制实现情况的实验波形,并测试了样机在全负载范围内的工作效率。实验结果表明,最优负电流控制策略提高了变换器的工作效率,并且随着输出功率的减小,工作效率提高的幅度逐渐增大,验证了最优负电流控制策略理论分析的正确性和可行性。