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针对空间再生燃料电池能源系统的用电和环境要求，对其关键部件大功率双向DC变换器进行了研究。为保证苛刻环境下DC变换器可靠工作，对变换器结构、功率器件进行了热分析、热模拟，并在模拟空间环境中进行了验证。根据系工作特点，进行水电一体化功率结构设计，优化电路拓扑，以满足空间对质量、体积和效率的高要求。最后对60kW双向DC变换器样机进行了测试，测试表明该变换器满足设计要求。