随着电力技术和电子技术在近几年得到了快速发展,开关电源已应用涉及到国民经济领域的各个行业。特别是把DC/DC变换器作为变换焦点的开关电源在长距离数据通信系统、计算机办公自动化、仪表工业控制、军事及航空航天设备等各个领域得到广泛应用。其中,双向DC/DC变换器在电力系统,航空航天系统、不间断直流电源、太阳能光伏发电系统、锂电池电动汽车的电源管理系统等领域的应用更为重要。同时,锂电池因其具单位体积的输出功率大,无记忆性,可多次进行充放电等优点广泛应用于电力蓄能的相关领域。本文以此为背景开展的研究工作如下:第一,针对双向DC/DC变换器进行了深入研究。由于双向转换器DC/DC可以更有效对锂离子电池进行充放电,降低功耗,减少能源浪费。建立了锂电池模型,并对由双向DC/DC变换器、锂电池等组成的储能系统进行了充放电仿真研究。第二,对双向半桥DC/DC变换器及三相交错双向DC/DC变换器进行了研究。对升压模式和降压模式的开环、电压闭环、电压电流闭环、恒流控制及其扰动进行了分析与仿真,通过仿真结果验证了控制器相关参数(Kp、Ki)设计的准确性;利用MATLAB电力系统仿真软件对三相交错双向DC/DC变换器升压模式和降压模式的开环、电压闭环控制进行了分析与仿真。第三,对由双向DC/DC与锂电池等组成的储能系统进行了分析与研究,通过MATLAB电力系统仿真软件对储能系统对锂电池进行了建模与仿真。第四,提出了DSP+FPGA控制器架构整体实现方案,设计了基于DSP和FPGA的电力电子控制器。DSP+FPGA控制器进行硬件设计,包括DSP主控制器、FPGA副控制器、电源电路、复位电路等。以及基于SFP光模块的DSP和FPGA光通信方案设计,针对SFP光模块,DSP内置SPI模块以及FPGA SelectIO模块等通信系统中各硬件组成部分,给出了DSP和FPGA光通信系统的硬件接口连接。最后将所设计的DSP+FPGA控制器架构应用到前文研究讨论的基于双向DC/DC变换器的锂电池充放电系统中。