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近年来,大量化石燃料被不断地开发和损耗,这不仅使全人类面临前所未有的能源危机问题,而且也给全球生态环境带来了极大程度的破坏。太阳能作为一种储量十分丰富的清洁能源,被世界上各个国家视为新能源发展战略中的重要环节。而在太阳能发电系统中,双向DC/DC变换器(Bi-directional DC/DC Converter,BDC)是连接太阳能直流总线与储能环节的重要桥梁,对整个光伏发电系统起着关键性的影响。本文深入地研究了双向Cuk型DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理和特性等方面。经研究发现,双向Cuk型DC/DC变换器不但拥有基本Cuk变换器的全部优点,而且还实现了能量的双向传输,但存在导通和关断损耗较大、电能转换率低等问题。为了改善双向Cuk型DC/DC变换器所存在的上述问题和不足,本论文在具有储能环节的小功率独立太阳能发电系统背景下,研究了一种零电压开关(Zero Voltage Switch,ZVS)双向Cuk型DC/DC变换器。本论文深入细致地分析了ZVS双向Cuk型DC/DC变换器的电路拓扑和工作特性,建立了各个开关模态中的等效电路原理图,讨论了各储能元件上状态变量的变化过程,并对其输出特性进行了系统地理论研究。研究显示,ZVS双向Cuk型DC/DC变换器可以在零电压条件下工作。为了证明上面理论分析的准确性,本论文在MATLAB/Simulink软件上搭建了ZVS双向Cuk型DC/DC变换器的仿真电路,详细地设计并选取了符合该变换器的电路元件及参数,并设计了基于FPGA的ZVS双向Cuk型DC/DC变换器实验样机,对样机实验波形做了分析。进一步验证了本论文设计的ZVS双向Cuk型DC/DC变换器的有效性,也反映了本课题提出的ZVS双向Cuk型DC/DC变换器具有显著的优势,有能力来实现小功率独立太阳能发电系统对于双向DC/DC变换器提出的设备要求。