随着配网自动化概念的兴起,应用于配电终端设备中的铅酸蓄电池备电系统得到了广泛应用,然而铅酸蓄电池因硫化而导致的容量下降、提前报废等问题不仅使得传统电池备电系统的维护成本大大提高,也降低了整个配网自动化系统的可靠性,而且传统电池备电系统中采用两个单向DC-DC变换器实现电池的充放电功能,也使得系统的复杂度和硬件成本较高,针对这些问题,本文以配电终端设备为背景,为其设计了一套铅酸蓄电池备电及在线活化修复系统,本文所做的工作主要有:(1)为解决传统备电系统中的铅酸蓄电池的硫化问题,加入电池活化修复电路,首先根据铅酸蓄电池的结构参数和电化学反应原理,分析铅酸蓄电池容量下降及失效报废的主要原因,然后针对电池的硫化问题,分别对脉冲修复法和高频谐振修复法的工作原理进行了研究,并通过实验验证了两种修复方法的可行性,对比实验发现脉冲修复法比高频谐振修复法具有更好的修复效果。(2)针对传统备电系统中电池充放电电路成本高、可靠性低的缺点,采用双向DC-DC变换器替代传统的单向DC-DC变换器来实现电池的充放电功能,为此研究了传统单移相控制双有源桥(Single Phase Shift Dual Active Bridge,SPS-DAB)的工作原理。针对SPS-DAB的功率回流和开关管大电流关断的缺点,提出三角电流模式双有源桥(Triangular Current Mode Dual Active Bridge,TCM-DAB)的控制方法,对TCM-DAB的工作原理和软开关状态进行了深入研究,并推导出相应的公式和参数优化方法,最后通过仿真验证了理论的可行性和正确性。(3)为实现系统的供电功能,选用可靠性较高的双管正激变换器为系统设计了供电电源,对电源的输入电路、磁性元器件以及峰值电流模式控制进行了深入的研究,并给出了供电电源中各元件参数的计算公式和器件选型方法,最后制作了实验样机,实验数据表明样机基本可以满足设计指标。