近年来,由于日益紧迫的能源和环境压力,以电动汽车应用为代表的锂离子动力电池领域发展迅速,因此如何快速、安全、高效地给大功率锂动力电池充电显得尤为重要。目前,大功率电池的充放电系统仍大量采用晶闸管移相控制技术,该技术虽然成熟,但网侧功率因数低,对电网污染大,而且电池放电能量无法回收,造成极大的能源浪费。为此,本文提出了以单相电压型PWM整流器为核心的电池充放电系统。该系统以DSP为核心控制单元,运用单周控制算法实现了网侧电流的单位功率因数正弦波控制;并且充分利用了DSP控制器的高精度PWM和A/D等模块,硬件电路大大简化。整个系统操作简单、控制灵活、功能强大,实现了节能降耗和精密制动。充放电系统主电路由可逆的单向电压型PWM整流器和双向DC/DC变换器组成,变换器采用带倍流整流电路的半桥拓扑结构。本文首先介绍了各模块的硬件电路设计,包括驱动电路、信号采集电路以及DSP控制电路等,详细给出了各个电路的工作原理,以及相关元器件的参数设计;其次是系统控制算法的研究及其编程实现。系统选用单周控制算法,文中简要阐述了该算法的数字化实现及其控制框图,给出了各个程序模块的流程图,并做了详细的功能介绍。文中最后给出了样机的调试过程和实验波形。实验结果验证了电路拓扑结构和控制方案的可行性。