为保证突发性事件情况下电力的持续供应以及减小分布式电源输出功率的波动对电能质量的影响,储能单元在电力系统中发挥着重要作用。飞轮储能因其具有环保、高效、节能、清洁等诸多优点,是未来重要的储能电源形式之一。目前虽然已有部分飞轮储能系统产品问市,但是大功率飞轮储能系统仍然处于研究之中。大功率双向DC/DC变换器是解决飞轮储能应用的关键技术之一。本文通过比较分析现今的大功率DC/DC变换器的电路,针对大功率飞轮储能的特点提出了非隔离的三相大功率双向升降压DC/DC变换器,并对变换器的工作波形进行了分析,指出了变换器的在不同时间段中工作状态变化时的电压与电流的关系,同时分析了大功率电力电子器件的散热特性,以及DC/DC变换器的关键器件电感的选型计算方法,为三相大功率双向升降压DC/DC变换器的开发奠定了理论基础。当前DC/DC变换器的控制方法较多,包括滑模控制、预测控制及数字控制,其中数字控制成为大功率电力电子电路的主要控制方法。本文提出了双闭环调节的限定平均电流控制方法,并针对升降压DC/DC变换器的小信号模型,通过频域的bode图分析其控制方法的稳定性与动态特性,再将控制算法从s域的连续控制转化为z域的离散控制,从而实现数字控制。针对三相大功率双向升降压DC/DC变换器提出了各相开关管交替导通的均流控制方法。最后,利用MATLAB软件对DC/DC电路的数字控制与均流控制算法进行了仿真验证,并针对大功率飞轮储能系统的三种工作状态:限流充电、恒压放电、转速保持,验证了所提出的三相大功率双向升降压DC/DC变换器及其控制算法的有效性。