随着全球能源危机日益加剧和整个汽车产业的快速发展,不久的将来,纯电动汽车必将成为引领时代潮流的主流汽车产品。因为DC-DC变换器是纯电动汽车能量管理系统的最关键的一部分,所以对纯电动汽车配用的DC-DC变换器的体积、开关频率、可靠性和效率等参数必须做较为严格的要求。在纯电动汽车的能量控制系统中,当纯电动汽车的电动机需要蓄电池供能时,通过双向DC-DC变换器对蓄电池的电压以精确快速的升压控制以提供给电动机高速运转;当电动机给蓄电池馈能时,通过双向DC-DC变换器精确快速的降低电压,蓄电池处于充电状态进而回收多余的能量从而达到节能的目的。双向DC-DC变换器使纯电动汽车实现了充放电一体化,变换器中智能控制的使用不仅优化了纯电动汽车的电动机控制而且还提升了整车的运行效率和汽车性能。对于纯电动汽车来说,蓄电池的输出电压值是随着蓄电池可用容量(SOC)的减少而逐步降低的。双向DC-DC变换器经过电压变换后可以输出稳定的符合预期的电压值,进而很大程度上能够延长纯电动车蓄电池的使用寿命。因此,运用先进的智能控制策略对双向DC-DC变换器的研究具有十分重要的使用价值和科学意义。首先,本文简要分析了双向DC-DC变换器的研究现状,在介绍经典的变换器拓扑结构的基础上,阐明了非隔离双向DC-DC变换器的工作原理,并利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器系统的传递函数模型。其次,提出了一种结构简单、性能优良的非隔离双向DC-DC变换器拓扑结构。第三,设计了双向DC-DC变换器的PID控制策略、模糊控制策略和模糊PID控制策略,同时,借助matlab/simulink对变换器及模型进行仿真实验,验证所设计控制器的有效性并对三种控制策略的控制效果进行了性能比较。最后,本文对该非隔离双向DC-DC变换器系统设计了合理的硬件电路,硬件电路设计包括主电路设计、驱动电路设计、电压采样电路设计和供电电路设计;软件设计包括主程序设计、模糊PID控制器子程序设计、EPWM模块配置子程序设计和ADC模块配置子程序设计等,并完成了样机功能的调试,对系统进行了相关测试和结果分析,验证所提出算法和变换器的有效性。