碳中和目标的制定推动了以光伏、风电为代表的新能源储能以及电动汽车的迅猛发展。双向DC/DC变换器在这些领域扮演着的重要角色,承担着能量双向传输的任务。凭借优异的软开关特性,双向CLLC谐振变换器成为当前的研究热点。本文针对该谐振变换器拓扑分析、设计方法与同步整流技术开展了研究,以期阐明其基本的工作特性,谐振网络参数的优化设计方法,提高该变换器的功率密度与变换效率。本文主要研究内容如下:探究了非对称结构与对称结构的双向CLLC谐振变换器的内在联系,推演了两种结构等价的变换过程,阐明了两种结构的双向CLLC谐振变换器工作特性完全相同,给出了二者谐振腔参数等价的数量关系。并以对称CLLC谐振变换器为例,分析了其基本工作原理。参考传统LLC谐振变换器的分析思路,对对称CLLC谐振变换器的基波等效模型进行了简化。利用该简化模型并结合相量分析法,分析了CLLC谐振变换器的电压增益特性、软开关必要条件。研究表明,该简化模型结合相量分析法,可以方便地阐明CLLC谐振变换器的工作特性,并简化其网络参数设计过程。提出了一种基于二次侧电流采样并结合一次侧驱动信号的同步整流策略。与现有的同步整流策略相比,所提出的同步整流策略仅需两个电流传感器,实施简单且成本低,适用于所有双向谐振变换器。给出了谐振网络参数设计方法。研究发现,当品质因数较大时,双向CLLC谐振变换器的电压增益特性曲线会出现非单调现象,这不利于输出电压的闭环调节。为此,针对谐振网络参数设计,给出了电压增益单调性约束条件。结合本文的原理样机,给出了详细的损耗分析,为变换器效率分析提供依据。搭建了PLECS仿真模型,并在实验室研制了一台10 k W原理样机,对本文的理论分析进行了仿真和实验验证。