大型电动轮自卸车是我国露天矿山运输中的主要设备,其载重力强,运输工作效率高的特点承担着世界上40%的煤,90%的铁矿运输量。电源作为电动轮自卸车驱动的核心,设计一款成本低,重量尺寸小,且能更好发挥工作能力,满足自卸车运载过程中各类需求的电源,是十分重要的。针对传统电动轮自卸车电源在重载上坡时柴油发动机动力不足,电源稳压性能低,响应速度慢等问题。本文在电机驱动侧加入三相交错并联双向DC-DC变换器和超级电容构成新型电源系统,采用三相交错并联技术,利用纹波互消原理,可以减小流经各相电感电流的峰峰值和平均电流值,及开关管的电流应力和减小损耗,该系统有效降低了输出电流的纹波值,可更好的延长电动轮自卸车寿命;同时,其功率变换器开关器件的开关电流应力低,能提高变换器的动态响应和系统效率。首先,分析了四种基本的变换器,双向Buck-Boost变换器中的开关管功率器件容易与其他器件实现并联且开关元件和二极管的电流、电压应力最小,总体损耗小等优点。故本文采用三相交错并联双向Buck-Boost变换器,分析各模式原理,推出DC-DC变换器输出电流纹波的表达式,验证了交错并联技术可以大大减小输出电流纹波值。其次,为了更好地分析变换器的动态性能,采用状态空间法对双向DC-DC变换器的Boost模式和Buck模式分别进行建模,得到了传递函数。由于双向DC-DC变换器输入输出需恒压恒流,本文采用电压电流双闭环控制,实现恒压充电的同时电流内环限制电流的大小,以防电流过大损坏开关器件。通过Matalb对不同工作模式仿真,分别对比了传统单相双向DC-DC变换器和三相交错并联双向DC-DC变换器的电流纹波值。最后,以DSP为核心控制双向DC-DC变换器,分别设计了系统的硬软件,并对主要的芯片功能进行了介绍。搭建了一个样机的实验平台,利用该样机的实验波形来验证本文理论分析的正确性。