本发明公开了双向三端口非隔离直流变换器及其控制方法，属于电力电子变换器技术领域。所述双向三端口非隔离直流变换器由四个开关管、一个包含第一绕组和第二绕组的耦合电感、一个高频电感和一个辅助电容构成，该双向三端口非隔离直流变换器能够同时连接低压侧电源、中间侧电源和高压侧电源等三个电源，且能够同时实现任意两个电源之间的单级、双向功率变换，通过同时采用占空比和移相控制为系统提供两个独立的控制变量、使得任意两个端口可以同时处于受控状态，且能够实现所有开关管的软开关。本发明具有结构和控制简单、功率密度高、效率高、成本低等优点，特别适合混合储能、电动汽车、直流微网等包含多个储能或多条双向直流母线的功率系统。