直流微电网是未来新能源发电的主要研究方向,其在提高可再生能源利用率、缓解能源需求与环境保护之间的矛盾、提高供电安全性和可靠性等方面具有重要意义。双向DC/DC变换器可以实现能量的双向传输,是建设直流微电网的重要组成部分。本文首先介绍双向DC/DC变换器在电路拓扑和控制策略方面的研究现状。比较常见拓扑的优缺点,结合使用背景和项目成本的要求,选择双向半桥DC/DC变换器作为研究的主拓扑。分析双向半桥DC/DC变换器几种不同工作模式下的开关状态,根据设计指标计算该拓扑的主要参数并进行器件选型,同时提出该拓扑在直流微电网中实际应用的一些问题。然后详细设计蓄电池恒功率充放电模式下的PI控制器并进行实验验证。蓄电池恒功率充电时与双向DC/DC变换器一起可以等效为恒功率负荷且呈现负阻尼特性。恒功率负荷与分布式电源变换器级联容易导致系统振荡,给直流微电网稳定运行带来安全隐患。通过建立变换器在平衡点的小信号模型,推导变换器占空比与母线电压的传递函数,从理论上分析源侧变换器采用传统PI控制不能提高系统稳定性的原因。建立PSIM仿真模型,从仿真结果对比蓄电池通过双向DC/DC变换器放电过程中采用传统PI控制与采用滞环控制在直流微网中运行的稳定性。对双向DC/DC变换器在直流微网中的模式切换策略进行了深入研究。最后提出一种基于斜率计算的预估峰值电流控制的新型控制策略,设计了基于TMS320F28335的数字控制系统,以此为核心研制了一台3KW双向DC/DC变换器实验用样机,通过实验验证所提新型控制策略的有效性。