作为微电网储能系统的能量来源,一般会使用多节电芯串联成高压储能电池系统来满足储能系统中的电压和功率要求。但是多个电池模组串联使用,SOC、均衡以及保护等控制策略复杂,计算误差大,失效率高,任意一个电池模组失效将导致整个储能电池系统的失效。双向DC/DC变换器作为微电网储能系统中的核心装置,对成本、功率密度和效率要求越来越高,设计一款成本低、功率密度和效率高,符合储能系统使用要求的双向DC/DC变换器,成为各储能系统企业重点研究方向。本文的主要任务是通过分析现有高压储能电池系统的不足,结合双向DC/DC变换器的升降压特性,提出了改进型的储能电池方案,同时通过对双向DC/DC变换器的理论分析、仿真验证以及参数设计,从而研制出适用于储能系统的双向DC/DC变换器,并在实际储能系统中得到应用。本文分析微电网直流储能系统的结构、工作方式以及梯次利用锂离子电池的特性,并对储能电池以及双向DC/DC变换器方案进行了设计。建立Buck/Boost变换器以及全桥LLC谐振式变换器的等效电路模型,对其工作原理及各工作模态下的主要波形进行分析,并对LLC谐振式变换器的基本特性进行研究。运用MATLAB/simulink软件建立Buck/Boost+全桥LLC谐振式双向DC/DC变换器的仿真电路模型,并进行系统的仿真分析。设计Buck/Boost+全桥LLC谐振式双向DC/DC变换器主电路参数,进行损耗分析以及效率计算。根据Buck/Boost变换器+LLC谐振式变换器不同负载下正、反向工作时实现软开关的条件,优化谐振腔的谐振参数,保证软开关的同时使其呈现出直流变压器的特性。对正、反向工作时的各部分损耗进行分析计算,得到变换器的效率,为效率验证实验提供理论基础。最后,对储能电池系统进行仿真实验验证,设计并制作了实验样机。仿真实验结果表明系统不需要多个电池模组串联,均衡控制策略简单且具有较好的均衡效果。对实验样机进行正向运行以及反向运行的实验,结果表明所研究的Buck/Boost+全桥LLC谐振式双向DC/DC变换器具有良好的性能及效率。