本文在分析了蓄电池充电电源发展历程和研究现状以后,结合移相控制和软开关的基本理论,对全桥DC-DC变换器超前桥臂零电压和滞后桥臂零电流开关的实现方法进行综合讨论。提出了一种改进的无源钳位的全桥移相ZVZCS PWM DC-DC变换器,该电路具有软开关负载范围大、辅助谐振元件的附加损耗小、电压电流应力小等优点。同时在对蓄电池快速充电原理和目前各种充电方法研究的基础上,提出了两阶段充电模式,即在充电前期采用多段恒流充电和脉冲充电相结合的快速充电方法,而在充电后期采用恒压补足充电法并在整个快速充电期间内始终适时地采用了消除蓄电池极化的措施。在快速充电阶段根据蓄电池温度及电压等参数,产生优化的充电电流并采用模糊恒流控制器完成电流的控制,使得本文研究的充电电源具有很好的灵活性和高度的适应性。在充电后期,采用了恒压PI充电,可延长蓄电池的使用寿命并提高充电效率。本文采用TMS320LF2407A为核心的DSP芯片研制了一套适用于电机车铅酸蓄电池快速充电电源。仿真及实验结果证明了本文所提出的快速充电策略及开发的充电电源具有良好的快速充电性能,具有较好的应用前景。最后,本文对进一步研究快速充电电源提出了一些建议。