在分布式供电系统中,太阳能、风能等新能源随着光照、风力强度的不同,其发出的电能具有随机性和不确定性,因此,会在分布式供电系统的直流母线上造成功率波动,影响到供电系统的可靠性与供电质量。为了平抑母线上的功率波动,通常需要在母线上加装储能装置。蓄电池由于其高能量密度、高可靠性及低廉的价格而受到广泛应用。为了稳定直流母线电压、提高系统可靠性、延长蓄电池的使用寿命,通过一个双向直流接口变换器将蓄电池连接到直流母线上,从而对能量传递方向、大小以及电池充放电电流进行控制。双向直流变换器的性能直接影响到系统的可靠性和效率,因此,针对分布式系统中的储能变换接口,研究了一种适用于电池储能场合的、高可靠性、高效率的双向直流储能变换器,为了减小变换器的体积、重量,对其高频化、高功率密度的实现方法进行了探索。简单介绍了基于电流源半桥的双向直流储能变换器的拓扑,分析了变换器的工作原理,对能量传递关系进行了推导;对比了蓄电池侧滤波电感采用不同耦合方式时电感电流纹波与磁芯磁通的工作情况,并基于此选择了电感的耦合方式;分析了耦合系数对变换器软开关范围的影响;详细分析了变换器的损耗模型,给出了各部分损耗的计算方法,并从优化变换器效率的角度给出了耦合系数的选取原则;提出了基于该拓扑的变换器控制策略,给出了控制框图。设计了一台开关频率为110kHz的1.5kW、48V/700V实验样机,相应的仿真与实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。为了减小变换器的体积、重量,研制了一台1kW、48V/400V、400kHz开关频率的实验样机,相应的仿真与实验结果验证了变换器高频化控制方案的有效性及硬件设计的合理性,为变换器进一步高频化、高功率密度化提供了参考。