当今世界经济发展迅速,煤炭、石油等化石能源储藏日益减少,而且环境破坏日趋严重,在此背景下对新能源技术的要求愈来愈高。作为电能转换的关键设备,双向DC-DC变换器的研究受到国内外专家学者的广泛重视。双向DC-DC变换器作为电力电子技术的重要组成部分,能够根据需求调节电压大小,实现功率的双向流动等功能。但传统双向DC-DC变换器还存在一定的缺陷,比如升压能力不足、存在死区时间、输入电流断续等,严重制约其应用范围。相比于传统双向DC-DC变换器,Y源双向DC-DC变换器具有结构简单、升压能力强、电压调节方式灵活等优点,是近年来本领域的研究热点。首先,分析了传统双向直流变换器存在的不足,列举了传统Z源、Quasi-Z源双向直流变换器的工作原理以及优缺点,为新拓扑结构的设计提供了思路。根据Y源拓扑结构存在输入电流断续、漏感影响大等问题,设计了两种新型Y源双向DC-DC变换器,在该变换器中加入输入电感,保证输入电流连续,并使其具有更高的升压能力。分别分析了其工作原理,列写出不同状态下的等效电路图对应的表达式,并推导出升压因子、电容电压应力的表达式,并对五种变换器特性进行对比分析。其次,本文采用状态空间平均法和小信号法对所设计的两种新型Y源双向DC-DC变换器主电路进行建模分析。建立其小信号模型,推导其传递函数,最后设计了基于电容电压反馈的输出电压闭环控制。最后,根据其工作原理进行参数设计,利用MATLAB/Simulink软件对新型双向直流变换器进行仿真实验,并搭建实验样机。结合仿真和实验所得数据,同理论分析进行对比。验证了理论分析、公式推导的正确性和变换器的有效性。