本论文首先对双向直流变换器的分类、研究现状以及发展趋势等进行了学习和研究,其中重点学习了桥式结构。继而研究了基于双有源桥(Dual Active Bridge, DAB)结构的带有零点钳位半桥-全桥拓扑结构。其次,本论文在传统的移相控制法的基础上提出了可变占空比控制法,通过理论分析和静态运行仿真得出该方法可以拓宽变换器的软开关范围。静态仿真包括了正向以及反向传输。接着,本论文还提出了一种25kW,1200V-400V桥式双向直流变换器的硬件、软件设计方案。硬件设计包括了器件选择、关键电路的原理、散热器的设计以及变换器整体三维模型仿真。通过选择合理的器件以及对变换器各部分的精心布局,使得整体体积较小,达到了较高的功率密度。软件设计基于FPGA平台,以移相法为例给出了各个模块的设计思路以及验证波形。软件部分包括PI控制模块,采样模块,信号调制模块以及故障监测模块。其中对PI控制器进行了闭环仿真,通过观察响应曲线确定控制器参数。