本文以移动车载电源的应用为研究背景,首先分析和研究电压型移相全桥隔离三端口变换器拓扑,基于三个端口的功率特性给出隔离型三端口变换器解耦的实现方法,并在功率解耦的基础上对端口软开关范围和电流应力优化。首先,通过建立电压型隔离三端口变换器的Y型和(35)型等效模型进而将其等效为多个DAB(Dual-Active-Bridge,双有源桥结构),由DAB结构推导出三个端口的功率传输表达式,根据端口功率传输表达式,分析三端口之间的耦合关系,进而提出新型隔离三端口拓扑。其次,提出基于多谐振的新型隔离三端口拓扑。根据该拓扑的等效模型,采用傅里叶分解的计算方法,对解耦后的三端口的电流瞬时表达式、软开关范围和端口的功率传输特性进行推导,分析不同负载和电压匹配程度下的端口软开关范围和电流应力大小。根据该拓扑的稳态模型,选取系统的谐振参数,对该拓扑建立小信号模型,设计三端口相互独立的控制环路,对新型三端口变换器的解耦性能进行仿真验证。针对不同端口电压匹配程度和负载大小对端口软开关和电流应力的影响,在端口外移相控制的基础上引入端口内移相,针对高压侧电压浮动采取两种不同优化控制算法,扩展高压侧端口的软开关范围和降低低压侧端口的电流应力,从而减小系统的损耗。最后在搭建新型隔离型三端口变换器模型的基础上,针对不同的应用环境(光伏板/充电桩)设计不同的系统控制策略,能够实现光伏模块的MPPT、负载侧的稳压和储能端口的限流/压控制。针对光伏端口传输功率和该拓扑移相角控制间的非线性,提出基于模型的直接控制方法,并仿真验证该控制策略的有效性。