基于锂离子动力电池的大规模使用,而在电池化成过程中(多次充放电)会造成大量能源浪费的问题,提出了开发高效电池化成设备的课题,并给出了相应课题方案。方案将不隔离单相PWM整流器直流侧设计为350V直流母线,通过它与充电模块、放电模块的连接,实现对单体锂离子电池的充放电。本文主要对课题方案中的充电模块、放电模块、单相PWM整流器进行了研究设计。文章首先给出了放电模块的设计,提出了一种新的并—串联拓扑结构,对放电模块的控制电路和系统参数做了设计;其次是关于充电模块的设计,选用了先进的倍流同步整流技术,分析了其工作原理,提出了充电控制方案,并对系统参数进行了设计;接着设计了充放电模块的控制系统,包括以单片机为核心的硬件电路和软件部分设计;然后是关于单相PWM整流器的设计,简单阐述了其工作原理,采用了单周控制算法,设计了控制电路和主电路,并确定了相应参数;最后部分是系统各模块的硬件搭建和上电实验。试验结果验证了电路拓扑结构及控制方案的可行性,也说明了系统参数设计方法的正确性。