随着“科技强警”概念的推广，移动警务平台在全国各省份的普及极大提高了公安干警处理突发事件的效率，因而移动警务平台中的双向供电电源系统能否稳定工作对整个公安系统起到至关重要的作用。本文采用隔离型的两级功率拓扑结构，设计了一种高功率因数、高效率的车载充电逆变双向变换器，为新型纯电动汽车车载移动警务平台提供了稳定可靠的双向供电电源系统，本文主要研究内容如下：提出了两级功率拓扑结构来实现能量双向流动，前级采用单相可逆桥式整流器，后级采用双向双半桥变换器。通过模型简化推导出移相加PWM控制来解决变压器原副边电压不匹配带来的效率低下问题。以实现双半桥基本功能为前提，设计了主电路各元器件参数。通过引入开关函数解决了双半桥变换器难以建模的问题，建立了双向双半桥变换器的状态空间平均模型及小信号模型。基于小信号模型推导了控制系统的传递函数，构建了双闭环控制系统，通过波特图进行了电流内环和电压外环控制器的设计和优化。通过仿真证明了所选控制方案的正确性及所设计控制系统具有良好的动态和稳态性能。在充电时，通过分析单周期控制单相可逆桥式整流器的原理推导出下降沿和上升沿控制目标方程，建立了相应的控制原理图，借助推导系统稳定性的条件来完成输入电感的设计，最后采用了单周期控制策略实现了功率因数校正的仿真实验。在逆变时，采用单极性SPWM控制提供纯正的正弦信号，分析了单极性SPWM控制单相桥式逆变器原理，通过仿真来验证单极性SPWM在控制单相可逆桥式逆变器的可行性。完成了试验平台的搭建，针对变换器的不同工作模式进行了实验，更加直观的阐明移相加PWM控制策略相对移相控制的优越性，测试了充电和逆变模式下变换器的抗扰动能力和效率曲线，对恒压充电和恒流充电下的纹波进行了测试和分析。