DC-DC储能变换技术在光伏发电,风能发电,不间断电源(UPS),新能源汽车和可再生能源发电等领域都得到了广泛的应用。其主要功能是控制储能单元与电源系统之间直流电能的双向流动。本课题设计了一个DC-DC储能变换器应用于在线式不间断电源。当外电正常时,在线式UPS输入交流电压,通过充电电路不断对电池充电,同时电路将交流电压转换成直流电压,由后级的逆变器将直流电压逆变成交流电供给负载。当外电中断时,蓄电池通过升压电路提供逆变器所需的高电压,再由后者逆变生成交流电供给负载,保证负载正常工作。本文首先论述了DC-DC储能变换器的研究背景及意义,并分析了相关的电路拓扑和控制技术。根据装置设计要求,讨论了几种可行的电路方案,通过各方面电路参数和结构的比较,确定了采用两个单向DC-DC变换拓扑反并联的方式实现能量双向变换的方案。同时分析了该方案的优缺点及实现过程中可能遇到的问题。其次,对DC-DC储能变换器进行了详细的硬件和软件设计。该变换器主要包括蓄电池升压放电电路、蓄电池充电电路及控制电路。升压电路采用推挽式拓扑结构,并采用峰值电流模式进行闭环控制,有效地克服了该拓扑结构存在的偏磁问题。蓄电池充电电路采用半桥式拓扑结构,由于电路中高压母线电压值较高,采用这种拓扑可以有效的降低开关管的关断电压。蓄电池升压电路的输入电容作为蓄电池充电电路的输出电容,而前者的输出电容作为后者的输入电容,这样既可以节省器件,也保证了电路切换过程的连续性。硬件设计内容包括高频变压器设计、输出电感设计、驱动电路设计及信号检测调理电路设计等。数字控制芯片采用的是dsPIC33FJ16GS504。软件设计内容主要包括系统初始化模块、中断采集控制模块、PID控制器及相关子程序。最后,对DC-DC储能变换器中的主要功率电路进行了Pspice仿真分析,也对实验结果进行了分析。实验表明,本变换器中的各电路模块运行正常,散热效果好,电磁辐射小,抗干扰能力强。