由于电动汽车具有干净安全可持续发展的优点,电动汽车行业在国家政策的鼓励下得到了迅速的发展。随之而来的是对电动汽车车载充电机(On Board Charger,简称OBC)更高的要求。在越来越多的场合,车载充电机需要在实现传统充电功能的基础上,将锂电池作为储能系统反向放电,可以同时起到稳定供电、辅助供电的作用。这种实现能量的双向流动的车载充电机具有广阔的应用空间。OBC一般由前级PFC和后级DC/DC变换器组成。在双向OBC的研究中,后级DC/DC变换器成为了研究重点,要求具备宽范围、高效率、高可靠性、高功率密度的工作特性。通过对双向DC/DC变换器各种拓扑进行对比,最终确认使用CLLC双向谐振变换器作为DC/DC变换器的拓扑。CLLC拓扑由LLC拓扑演变而来,通过在副边加入谐振电容,使之在保持LLC优良特性的基础上,具备双向升降压和软开关的优良特性。由于CLLC正反向运行的工作特性不完全相同,这给设计带来了一定难度,需要较详细的工作状态分析和准确的增益曲线来进行优化设计。基波分析法(FHA)是较为常见的传统分析方法,然而在偏离谐振点时会产生较大的偏差,难以给出精确的增益结果,限制了基波分析法的应用。本文介绍了时域分析法,利用数值计算方法求解状态方程,得到CLLC变换器的精确增益。文中分别对电路正向和反向运行状态进行分析,得到整个工作范围内各个模态的精确波形表达式以及增益曲线。一方面,精确的增益曲线特别适用于范围较宽的电路参数设计;另一方面,利用元器件的精确波形表达式可精确计算元器件的电压电流应力,并可进行电路损耗分析,优化系统效率。在对CLLC时域分析的基础上,提出了CLLC参数设计的迭代流程,设计了CLLC关键参数。介绍了开关器件、磁性元件的选型方法,对电路关键损耗进行分析,并介绍了软硬件设计方面的内容。最终搭建了一台3.3kW的CLLC双向谐振变换器样机,正向和反向变换最大效率达到98%以上。实验结果验证了设计方法的可行性和有效性。