随着环境污染和能源危机问题的加剧,以太阳能、风能为代表的新能源发电技术已成为研究热点。当外界的光照强度和温度改变时,单独由光伏阵列提供的电能存在不稳定、不连续的问题。因此,在独立光伏发电系统中必须配备蓄电池等储能单元来存储和调节电能,以满足用电负载对供电连续性和平稳性的要求。三端口变换器可以将光伏电池、储能单元和负载连接起来,应用于光伏发电系统。目前所提出的非隔离型三端口变换器存在电压增益低、储能端口无法实现能量双向流动和系统控制复杂等缺点。本文提出了一种应用于光伏发电系统的非隔离型三端口变换器系统。分别从电压增益、开关器件的电压应力和电流应力等方面对三端口变换器进行了稳态分析,该非隔离型三端口变换器具有三端口共地、电压增益高和蓄电池端口可实现能量双向流动的特点。根据光伏发电系统的需求特点,针对所提出的三端口变换器,提出了对应的控制策略。控制策略分为光伏电池的最大功率点跟踪、输出电压控制和蓄电池保护三个部分进行设计,最终实现三端口变换器的能量管理。控制策略可以在保持光伏电池实现最大功率点跟踪和输出端口电压恒定的条件下,实现蓄电池端口可靠、快速的平衡光伏端口和负载端口之间的能量。在电感电流连续的条件下,对三端口变换器进行了参数设计。利用MATLAB/Simulink软件搭建了三端口变换器的仿真模型,对三端口变换器的控制策略进行仿真验证。最后,在实验室搭建一台工作频率20kHz,输出电压400V,输出功率300W的实验样机,通过实验,验证所提出三端口系统的正确性与可行性。