随着经济和生产力的发展,煤、石油与天然气等传统能源的消耗与日剧增,高效清洁的光伏发电、风力发电等新型能源发电技术逐步受到人们的重视。但是这些新能源受到自然条件的影响,具有不稳定的特点,常常需要采用储能装置来平抑系统的波动。双向DC-DC变换器主要应用于太阳能电池阵列、不间断电源系统、燃料电池电源系统、端口混合供电系统及直流功率放大器,它可以实现能量的双向传输。本文的研究对象双有源桥(dual active bridge,DAB)双向DC-DC变换器就是一种应用在大功率场合的双向DC-DC变换器。它具有功率密度高、可以实现零电压开关(zero-voltage switching,ZVS)、能双向传输功率、效率高、结构对称且控制方法简单等优点。本文首先介绍了双有源桥双向DC-DC变换器的三种常用的控制方法(移相控制、单PWM加移相控制、双PWM加移相控制),分别分析了它们的工作原理和工作特性。其次,针对移相控制下双有源桥双向DC-DC变换器会出现直流偏移的问题,具体分析了产生的原因,并提出一种死区时间补偿策略来消除直流偏移。然后,由于传统的移相控制在低载时会失去零电压开关的能力,且环路电流较高,而双PWM加移相控制适合在低载下运行,但是随着负载增加,电感电流会陡增,其大小甚至会超过单PWM加移相控制的情况,因此提出一种多模式控制策略。在低载时采用双PWM加移相控制,随着负载的增加切换到单PWM加移相控制,若负载继续增加,在移相角为π/2时自然切换到移相控制。另外将一种优化PWM加移相控制的方法应用到多模式控制策略中,可以在实现零电压开关的同时减小电感电流有效值和峰值,从而提高变换器的效率。最后,在Matlab/Simulink软件中搭建了仿真模型,对提出的两种策略进行仿真。仿真结果表明死区时间补偿策略可很好地解决直流偏移的问题,而多模式控制策略使双有源桥双向DC-DC变换器在全负载范围内实现零电压开关,并获得更高的效率。