随着能源危机和环境污染问题日益严重,纯电动汽车由于采用蓄电池作为动力源,以其工作效率高、无污染等优点已经成为汽车行业新的发展方向。能量的充放及其管理是攻克新能源电动汽车关键技术之一。双向DC/DC变换器能有效提高电动汽车工作性能,因此研究高效率、低压大电流、高响应速度的双向DC/DC变换器技术成为电动汽车发展的关键。论文首先介绍了电动汽车发展的背景和意义及双向DC/DC变换器的研究现状,详细分析了混合供电系统中双向DC/DC变换器的各种特性。针对双向DC/DC现阶段存在的问题,论文在归纳总结现有常用拓扑电路的基础上,对常用交错并联型拓扑电路进行了改进。通过引入开关电容减小等效输入电压,得到一种基于三端口网络的改进交错并联型拓扑电路,详细分析了变换器在Buck和Boost不同工作状态下的工作原理和性能指标,并对电路进行了仿真验证,结果证明改进型双向DC/DC拓扑电路在保证电流纹波小的前提下能提高输入输出电压增益和降低开关管电压应力。其次,为了研究变换器的动态响应特性,针对电动汽车工作过程中双向DC/DC变换器不同的工作模式,利用状态空间平均法分别建立了变换器Boost状态和Buck状态下的小信号模型,分析了其频域特性,并以伯德图为基础,采用电压外环、电流内环的双环控制方法,设计了相应的PID补偿控制器,最后利用Matlab/simulink进行仿真验证了设计的合理性。最后,搭建了一台400W改进型双向DC/DC变换器实验样机来验证理论分析的正确性。详细介绍了拓扑电路中主要元器件参数选型设计方法,对变换器主要工作损耗进行了分析,并对开关驱动电路、电压电流采样电路、辅助电源电路等关键部分进行了介绍。针对不同的工作模式,进行了稳态实验,验证了本文理论分析设计的正确性。