随着能源危机和环境问题的不断加剧,储能技术作为消纳清洁能源的有效方式,在多个领域发挥着重要作用。在轨道交通、航空航天等领域会用到多种电压等级的电池组作为能源系统。由于电池出厂参数、工作环境等因素的影响,电池之间存在不一致现象,降低电池组的可用容量和循环使用寿命,严重影响电池组的使用。本文针对电池不一致性问题提出基于双向反激变换器的均衡系统解决方案。首先,本文对双向反激变换器的工作原理进行了分析与公式推导,说明其与单向反激变换器的区别,并介绍了不同的控制方法。针对反激变换器电压电流应力进行了分析比较,给出了电路参数设计建议。对于变压器中漏感及部分激磁能量的吸收,分析了RCD吸收电路的工作原理,从功率角度分析了开关管过压与吸收电路参数间的关系,并推导了吸收电路参数设计公式。通过搭建仿真模型,对变换器及吸收电路的原理进行了验证。其次,介绍了以双向反激变换器为基础的电池组主动均衡系统,主要包括基于模块化的均衡系统和基于开关阵列的均衡系统。分别对均衡系统的结构和工作原理进行了分析。针对应用场景的不同,可采用不同的均衡系统结构,增加了均衡系统的实用性和通用性。再次,通过分析电池不一致性问题,介绍了基于电池电压、荷电状态及开关阵列的均衡控制策略。为验证其可行性,搭建了仿真平台,分别对几种均衡控制策略进行验证分析,仿真结果均证明了均衡控制策略的有效性和可行性。最后,基于上述原理分析,对均衡系统的硬件和软件进行了设计,并搭建硬件实验平台。结合软件控制,对均衡系统各部分工作原理、均衡控制策略及均衡效果进行了验证,可实现电池间的均衡控制。