高功率脉冲电源技术在军事、医学、采矿等领域应用越来越广泛,对其各项性能要求也越来越高。本课题主要研究基于锂电池单元高压级联后向脉冲电源进行高功率充电的电路拓扑和控制策略,目的是通过对脉冲电源的大功率充电,使其实现在短时间内的连续多次工作,扩展高功率脉冲电源的应用能力。本课题首先分析现有的串联时序充电拓扑,进而提出了一种新的恒流级联充电拓扑,重点对比各拓扑的优缺点,解决了高功率脉冲电源充电时,现有拓扑对充电电流控制不稳定、电流波动较大,导致充电电压精度差、所需限流电感体积和重量非常大等问题。根据新的拓扑,提出了对高功率脉冲电源进行充电时基于多电平电压源逆变的高压级联控制策略。进而确定了以多个锂电池单元为电压源的高压级联充电逻辑和控制方法,采用峰值电流型控制方法,对每个锂电池单元工作周期内实时控制开关管的闭合与打开,令电流值始终在设定电流附近,实现了高功率脉冲电源的大电流恒流充电,使充电电压平稳上升至设定点,电压精度高。并对该充电系统各重要元器、电压电流的检测方式进行了适配性选择,确定了保护电路。本课题随后基于TI公司TMS320F28027芯片的SPI通信功能,搭建了新型高压级联充电系统的通讯网络。实现了该系统从一个主控板到多个从控板的串行通讯;同时系统具备远程唤醒和启动功能,能够进行智能化控制。本课题使用MATLAB/SIMULINK和PSIM对提出的新型拓扑与控制算法进行了仿真验证。使用选择好的各重要元器件等,搭建了实验平台。对理论分析和仿真结果进行了验证实验,从实验结果可充分证明该方案的可行性。综上所述,本课题最终实现并验证了提出的恒流级联充电策略。解决了串联时序充电策略中充电电流不可控,电感体积重量过大等问题。