由于全球能源逐渐枯竭和环境污染问题的加重,世界各国都将汽车产业的重点转移到新能源汽车发展上。随着电动汽车数量的日益增加,人们也越来越重视对车载充电机相关技术的研究。传统的车载充电机仅能实现能量的单向传输,现在很多场合人们需要车载充电机将汽车电池中的能量反向释放使用,因此车载双向充电机有了很大的应用空间。首先,本文阐述了新能源汽车概念的提出背景和意义,并研究了车载充电机的发展状况,分析了各种双向DC/DC电路拓扑,介绍了非隔离型和隔离型的拓扑结构,重点研究了基于LLC电路演化而来的多种双向DC/DC变换器。传统的双向LLC谐振电路,存在拓扑结构不对称,控制方法不合适,输出反馈响应慢,输出电压超调量高等问题。通过不同LLC电路结构的对比研究,最终选择了具有对称性的CLLLC拓扑作为车载双向充电机中DC/DC直流变换的拓扑。其次,本文研究了双向CLLLC变换器分别在变频和移相控制下的运行原理,并利用数学建模分析,推导出变换器电压增益的特性。针对变换器在变频控制下实现宽电压增益时需要改变很大的频率范围和在移相控制下变换器仅能工作在降压模式的问题,本文采用了一种基于变频移相-移相混合的控制方法,实现了宽电压增益的需求。最后针对传统PI控制在非线性系统工作时超调量高,鲁棒性差的问题,本文提出了模糊PI控制CLLLC变换器的方法,改善了超调量高,动态响应时间长的问题。利用MATLAB软件工具建立了仿真模型,进行了仿真。仿真结果表明,论文研究的基于混合控制的双向CLLLC变换器,在升压和降压工作时均可自主切换为理论设计的控制方式,并且输出电压均能达到设定值。论文搭建了传统PI控制和模糊PI控制的CLLLC电路模型,仿真结果表明基于模糊PI控制的双向CLLLC变换器比传统PI控制时输出电压的超调量低,响应时间短。仿真结果验证理论设计的可行性和有效性。