随着环境问题的加剧,关于可再生的新能源的开发与利用成为当今国内外关注的重点。近年来,纯电动汽车由于采用可再生的电能作为动力源,清洁无污染,在世界各国的大力推广与着重发展下逐渐占据了越来越大的汽车市场。目前市面上较为常见的纯电动汽车均以动力电池为唯一能量源,存在着续航里程不足与电池老化问题。因此,关于由动力电池与超级电容共同组成的电动汽车多源系统的研究对进一步提升电动汽车的运行性能与经济性,推动电动汽车的全面发展与应用具有十分重要的意义。电动汽车多源系统中,双向直流变换器接口储能元件与车载直流母线,需要具有高功率密度、宽电压增益范围、高运行效率。针对以上需求,本文首先对交错并联Buck/Boost双向直流变换器进行了理论与实验研究。通过软开关运行与采用宽禁带半导体功率器件,样机实现了较高的功率密度与运行效率,但存在着电压增益范围较窄的问题。针对交错并联Buck/Boost双向直流变换器的缺陷,在具有宽电压增益的开关准Z源拓扑基础上,本文提出一种耦合电感型开关准Z源双向直流变换器以及软开关运行方法。通过对电感进行耦合设计,减小磁元件的总体积与损耗,提升变换器的功率密度与运行效率。所提的软开关运行方法结合电感参数设计与变开关频率控制,能够实现变换器在额定工况范围内的软开关运行,进一步降低变换器的开关损耗,提升其运行效率。此外,电动汽车多源系统中双向直流变换器的性能、储能单元的协同控制策略以及容量配置参数共同决定了系统的运行性能与最小配置成本。因此,为最大程度提升多源系统的经济性,增强电动汽车的市场竞争力,本文提出一种基于粒子群算法的参数同步优化配置方法。对储能元件的容量参数、协同运行控制参数进行同步寻优,获取满足多源系统运行工况需求的参数配置最优解。