本发明公开了一种高功率密度水冷双向充电机装置，涉及动力调车机车的电力控制领域。该装置主体为柜体和盖板，柜体通过不锈钢板A划分为非屏蔽区Ⅰ和屏蔽区Ⅱ，不锈钢板A上还设置有两个EMI滤波器；非屏蔽区Ⅰ通过不锈钢板B划分为充电回路区域和控制区域，充电回路区域内设置有预充电回路单元，控制区域内设置有控制单元；充电回路区域的左侧柜体板上设有直流电输入口X1与X2、直流电输出口X3与X4以及控制接口，直流电输出口X3与X4连接蓄电池；控制区域左侧柜体板上设置有以太网接口；屏蔽区Ⅱ内设置有集成水冷电抗器单元、集成电容单元、功率模块单元、冷却回路单元。本发明器件集成度高，减小系统体积及重量，满足轻量化设计要求，节省了成本。