随着人类社会的快速发展,越来越多的人开始意识到节约资源、爱护环境的重要性。传统燃油汽车伴随与日俱增的污染问题,使得新能源的发展愈发得到关注。新能源电动汽车(Electric Vehicle,EV)的运行是用电能代替汽油,既节能环保而且能量利用效率也高,可以很好的解决传统燃油汽车所面临的问题,为社会发展谋得福利。随着新能源电动汽车受到越来越多的关注,研究人员加大了对其的研发,国家也加大力度对其进行发展,因此电动汽车在中国能源发展的战略上占了越来越重要的地位。电动汽车与电网的互动,有优势也有不容忽视的挑战,挑战来源于大范围接入电网所带来的影响,优势来自可以作为分布式储能元件来为电网削峰填谷。然而,电动汽车的飞速发展伴随着一些技术的不完善,本文主要讨论了电动汽车的车载双向DC-DC变换器。首先,介绍了双向DC-DC变换器的工作原理以及性能优势。对比了几种拓扑结构的优缺点,并分析讨论其各自的适用范围,本文选择的是全桥双向DC-DC变换器。对于双向DC-DC变换器的两种控制方式,详细阐述了其中之一的移相控制。对单移相控制和双重移相控制运行过程进行了对比分析,通过比较变换器工作运行的效率,选择双重移相作为双向DC-DC变换器的控制方式。运用开关周期平均法加入小信号扰动对变换器数学建模。其次,考虑到双向DC-DC变换器在单移相控制方式下会出现功率回流的现象,使得系统的整体效率降低,器件损耗增大,影响了系统的运行。本文针对双向DC-DC变换器存在功率环流的现象,提出一种基于双重移相的回流功率优化控制策略。经过推导分析得到了经过标幺化后的回流功率的表达式,绘制出传输功率与内外移相比关系的等高曲线图,验证了双重移相控制可以有效地消除回流功率。通过仿真将两种控制方式进行比较,验证了双重移相优化控制策略具有较小的回流功率,系统的整体效率高,电流应力小等特点。最后,对双向DC-DC变换器系统进行软硬件设计。设计了采样电路,IGBT和继电器驱动电路,调理电路,保护电路等。软件部分主要分为主程序和中断主程序进行说明。最终进行样机测试,验证了设计方案的可行性。