随着社会的发展和科技的进步，近些年来蓄电池被广泛的应用在各种领域中。蓄电池在使用时，需要不断的进行充电和放电，传统的充电和放电系统一般都是用晶闸管和电阻来实现的，这样的充放电系统功率因数低、体积庞大，充电和放电系统不能很好的整合到一起。而且这样的充放电系统会产生大量谐波，谐波的产生会对发电设备、电网中的继电器、通讯系统和同网中的用电设备产生一系列影响。这些问题都急需解决。PWM整流技术能够解决这些问题。PWM整流器在直流侧可以输出稳定的并且可以改变的直流电，其网侧交流电流可以调为与网侧电压波形同相位的正弦波，并且能够工作在整流和逆变两种状态，能量能进行双向传输，很好的解决了以往使用的充放电系统中存在的问题。本文在三相电压型PWM整流器的基础上加入了双向升降压直流斩波电路构成了蓄电池的充放电系统。文中介绍了PWM整流器的分类和其拓扑结构，通过分析各种拓扑的特点和其性能，最终选取了三相电压型PWM整流器作为系统的前级，接着重点分析了三相电压型PWM整流器变换原理、控制策略等。之后在三种不同的坐标系下建立其数学模型，通过分析数学模型总结出了系统的控制方法的选取和系统控制参数的设计方法。之后文中介绍了直流变换电路的概念和其分类，着重剖析了文中所用电路的变换原理，以及控制策略，总结出了其主电路参数的选择方法和控制参数的设计方法。研究了其原理后在matlab环境下对系统进行了仿真。三相电压型PWM整流器采用了当前最主流的电压电流双环SVPWM方法。文中三相电压型PWM整流器中的锁相环节摈弃了以往使用的硬件锁相，采用了基于PI调节的软件锁相，从而解决了硬件锁相时频率不均匀的问题。直流变换器采用了并联独立的电流闭环和电压闭环控制，能够对电流和电压进行独立控制。文中采用了融合恒电流充电和恒电压充电两种方法优点的两段式充电方法，放电时采用了恒流放电方式。本文在仿真的基础上研制了三相电压型PWM整流器样机和双向直流变换器。在三相电压型PWM整流器样机上进行了起动、整流和逆变实验。在实验中整流器实现了电能的双向流动，网侧电流为正弦波且功率因数接近于1，并且降低了系统的谐波含量。整流器的锁相环节上采用了基于PI调节的软件锁相，节省了硬件，同时也提高了锁相精度和速度。在双向直流变换器样机上进行了蓄电池的充放电实验，在实验中充放电工况均能正常完成。实验结果证明文中电路的设计和控制方法及参数的选取是有效可行的。