在光伏微电网中,双向直流变换器连接着高压侧直流母线和低压侧储能系统,可以实现两者之间能量稳定地双向流动,是光伏微电网中重要组成部分,因此双向直流变换器的研究具有重要意义。本文提出基于π型谐振网络的非隔离双向直流变换器拓扑。所提拓扑综合隔离型和非隔离型双向直流变换器的优点,引入CLC-π型谐振网络,具有高效率和高功率密度的特点。针对谐振网络,基于T-π对偶原理,将所采用的π型网络与T型网络的输入输出特性以及结构进行比较,所提变换器具有设计方便、体积较小、同时可以实现恒流输入恒流输出等优点。本文理论分析了所提拓扑的工作过程,提出优化的参数设计方法。基于CLC-π型谐振网络的输出特性和功率变换效率分析,综合考虑变换器的软开关实现条件和范围,确定软开关实现的主导因素,对其进行优化设计。通过仿真验证了分析的正确性,系统在负载变化时,具有较宽的软开关范围,提升了系统效率。本文采用扩展描述函数(EDF)法进行小信号建模和闭环补偿环节参数设计。针对变换器的升压和降压两种工作模式分别进行系统小信号建模,得出系统的开环传函并进行补偿设计。根据补偿函数,采用双线性变换法得到数字PI的差分方程,设计控制系统程序,优化系统的动态性能。最后本文基于宽禁带半导体GaN器件搭建了300W的实验样机。实验证明所提出的双向直流变换器满足升、降压的指标,同时具有较大的软开关范围。在满载条件下,实验样机在Boost模式下系统效率为97.3%,在Buck模式下系统效率为96.1%。