为了缓解能源危机,有机结合集中式和分布式发电系统,微电网的研究与应用成为了热点,在实现电网与蓄电池能源交互的过程,双向变换器起到了关键性作用。蓄电池充放电系统,需要具备能量双向流动的功能,实现电压宽范围输入、宽范围输出,设计上存在较大难度。本课题围绕宽范围双向变换器展开,设计一台2.7k W用于蓄电池充放电的宽范围双向AC/DC变换器。依据本次双向变换器的设计需求,进行系统整体方案设计,选择全桥型双向AC/DC与CLLC型双向DC/DC进行级联,通过直流母线进行能量交互,实现整流变换与直流变换功能上的解耦,便于宽范围输入与宽范围输出的优化设计。针对双向全桥AC/DC进行原理分析和电路参数设计,构建对应的小信号模型,建立双闭环控制回路,实现正向整流、反向逆变功能的稳定调控。针对CLLC谐振变换器进行正反向工作模态和增益特性分析,对谐振腔参数进行优化设计,实现软开关特性,确保正反向高效运作,利用扩展函数法进行小信号建模和闭环设计,实现变换器稳定调控。设计母线调压控制策略,完成两级一体化控制,充分结合两级拓扑优势,实现宽范围输入与宽范围输出,提高系统稳定性。结合传统闭环控制和最优轨迹控制策略,提出了复合型最优轨迹控制法,改善系统整体切载实验中的暂态特性。经过理论研究和仿真实验,完成双向变换器的整体设计,正反向均能表现良好的工作特性,控制策略改善系统的暂态与稳态性能。