磁悬浮飞轮电池以其比能量高、比功率大、体积小、充电快、寿命长、无任何废气废料污染等特点,引起世界各国的重视,已成为该领域的研究热点之一。磁悬浮飞轮电池将能量以动能的形式存储在高速旋转的飞轮中,当外界需要时再把能量释放出来供外界使用。当磁悬浮飞轮电池放电时,由于动能不断转换成电能,飞轮的转速不断减小,从而导致发电机输出电压的幅值和频率发生变化,进而影响负载性能。所以磁悬浮飞轮电池必须通过一个电能转换电路才能得到稳定的电能供负载使用。本文首先综述了磁悬浮飞轮电池和磁悬浮飞轮电池电能转换的国内外研究现状,在课题组设计的磁悬浮飞轮电池的基础上,提出了磁悬浮飞轮电池电能转换电路,建立了此电能转换电路的数学模型。其次,利用Matlab/Simulink对磁悬浮飞轮电池电能转换电路进行数值仿真,仿真结果说明Buck降压电路的直流侧可以输出15V直流电,Boost升压电路的直流侧可以输出340V直流电,并且单相逆变电路可将340V直流电逆变成220V交流电。接着,从控制电路、主功率电路、后备电池充电电路和电源电路对电能转换电路的硬件电路进行了介绍,选取了TMS320F28335DSP作为控制芯片,介绍了各元器件的选取以及各部分电路的设计。最后,搭建了电能转换电路的实验调试平台,基于CCS3.3软件对电路进行了调试,对电能转换电路板进行了实验调试,结果表明此电路可以输出稳定的15V直流电,达到了预期目标。