双向DC-DC变换器是能够根据需要调节能量双向传输的直流到直流的变换器。随着科技和生产的发展,对双向DC-DC变换器的需求日益增多,主要有直流不停电电源系统、航天电源系统、混合能源电动汽车等应用场合。软开关技术的应用可以降低双向DC-DC变换器的开关损耗,提高变换器的工作效率,从而大大缩小变换器的体积重量,提高变换器的功率密度和动态性能。本文以直流微电网中的5KW锂电池双向DC-DC变换器的应用需求为标准,将移相全桥软开技术运用到此变换器的设计中。重点分析其主电路工作原理、软开关的实现、小信号模型建立、数字控制系统设计等,主要研究内容如下:按照所给定的的技术指标,制定了以电压电流型全桥电路作为主拓扑的双向DC-DC变换器总体方案。为提高变换器效率,对主拓扑进行了改进,通过反激变压器与数字化软启动相结合的方案,实现了电路的软启动,采用有源钳位技术,抑制了功率开关管电压尖峰。运用状态平均法对变换器进行小信号建模。通过MATLAB仿真观察并设计改进其系统特性,并据此设计增量式PID控制算法。在现有硬件平台基础上进行了数字控制器软件方案设计包括PWM模块、A/D数据采集模块、串口和CAN通讯系统和控制系统。根据以上研究完成了样机的制作,对样机进行了输出纹波、转换效率测试,并对测试结果进行分析。测试结果表明有源钳位技术、数字控制器软件优化有效的减小了输出纹波,有源钳位软开关技术提高了变换器的转换效率。并建立了与其他变换器并网工作时保护机制。样机测试结果表明,使用该方法设计的数字控制的双向DC-DC变换器,与传统硬开关变换器相比对转换效率有良好的提升效果。