双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)DC-DC变换器因具有较高的功率密度、双向能量传输能力且易于模块化设计等优势,被广泛应用于微电网、能量路由器等中大功率场合。但是一方面,在输入电压与输出电压变比不匹配时,单移相调制会导致软开关范围减小,回流功率增加和效率降低,针对该问题,本文在双重双向调制的基础上,提出了一种回流功率及软开关优化控制策略;另一方面,在大功率应用场合下,需要将多个DAB变换器进行串并联以拓展其传输容量,但是,在宽输入电压下,现有的均压控制策略因对通信的依赖程度不同,无法兼顾可靠性与输出电压特性,针对该问题,本文提出了一种基于二次调压的模块化均压控制策略。论文主要研究工作和创新如下:1)对单移相调制下DAB变换器进行研究,分析讨论了其工作原理,回流功率产生机理以及实现软开关的条件,推导了电压转换比与回流功率、软开关实现条件的关系,指出在输入电压与输出电压变比不匹配条件下,单移相调制会导致软开关范围减小,回流功率增加。2)针对输入电压与输出电压变比不匹配条件下,单移相调制会导致软开关范围减小,回流功率增加的问题,提出一种回流功率及软开关优化控制策略,该控制策略在双重双向调制的基础上,对功率正向传输的所有运行模式进行优化,以获得更小的回流功率及更宽的软开关范围,研究表明,相比单移相以及未优化的双重双向调制,所提的优化控制策略能有效减小回流功率并扩展软开关范围。3)对应用于大功率场合的串并型双有源桥DC-DC变换器进行研究,推导了其平均电路模型以及解耦控制策略,并在此基础上分析讨论了集中式与分散式控制策略原理,阐述了在宽输入电压下,现有的均压控制策略可靠性与输出电压特性的矛盾性。4)针对宽输入电压下,现有的均压控制策略因对通信的依赖程度不同,无法兼顾可靠性与输出电压特性的问题,提出一种基于二次调压的模块化均压控制策略,该控制策略在分散式控制策略的基础上,二次调节均压指令值,从而实现更好的输出电压特性,研究表明:所提的控制策略能同时兼顾可靠性与输出电压特性。5)搭建了两套由两个5k W双有源桥DC-DC变换器组成的串并联实验系统,通过该实验平台,分别对回流功率及软开关优化控制策略,基于二次调压的模块化均压控制策略等进行了验证,实验结果验证了控制策略的有效性。