为了让有轨电车在城市中运行能够顺利通过无接触网地区,如城市繁华商业区和交通枢纽区,可以为有轨电车增加车载储能装置供电。本课题的研究对象是100%低地板车内混合动力储能系统中的双向DC-DC变换器,变换器作为储能系统中的能量流动控制单元,能够实现电能的双向流动。本文研究的低地板车中的变换器是一种新型的两相交错并联双向DC-DC变换器。论文根据变换器的不同工作模式与控制目标,设计变换器的控制单元,并进行实验验证。首先,论文分析了双向DC-DC变换器在低地板车不同运行状态下的工作模式,阐述变换器在相应工作模式下的工作原理并基于开关原件平均模型法建立交流小信号模型。根据低地板车在相应运行模式下的控制目标,设计相应的控制器,并通过Matlab/Simulink仿真对变换器控制策略与控制器设计参数进行验证。其次,根据前面的理论分析与仿真验证,完成双向DC-DC变换器控制单元的硬件设计,包括控制电路、保护电路、采样电路、IGBT驱动电路和辅助电源电路等。此外,还设计了变换器的控制程序流程图,并编写基于DSP TMS320F28335的控制程序。然后,基于dSPACE实时仿真器,搭建双向DC-DC变换器的半实物仿真平台并进行闭环测试,对控制单元中DSP控制程序进行调试,加快了数字控制器的研发速度并且在实际电路调试前尽量减少了控制程序的错误。最后,搭建双向DC-DC变换器实验平台,并对变换器的不同工作模式,进行稳态实验、启动实验、动态性能实验,验证双向DC-DC变换器稳态性能、动态性能以及控制单元硬件可靠性与控制策略的可行性。