光伏制氢是一种新型清洁能源转换方式,具有环保无污染、经济等特点,且有助于提高对光伏发电的消纳能力、缓解光伏弃光问题,因此得到越来越广泛的关注。其中,离网间接耦合型光伏制氢系统可应用于未铺设电网地区,其核心设备DCDC变换器能够灵活匹配光伏阵列与电解槽的I-V曲线,提高系统效率。然而,现阶段对光伏制氢系统大功率降压DC/DC变换器的拓扑选择、控制策略等内容的研究尚且不足。针对该问题,提出了一种适用于大功率光伏制氢系统的两级式降压型DC/DC变换器拓扑,并对其控制策略进行了研究。论文主要研究工作和创新如下:1)对光伏制氢系统结构进行了分类,以碱性电解槽为例,根据其电化学模型和热模型,对目前有望或已应用于光伏制氢系统的DC/DC变换器进行了综述和分析,在此基础上提出了一种适用于大功率光伏制氢系统的两级式降压型DC/DC变换器拓扑。2)针对两级式大功率降压型DC/DC变换器拓扑中飞跨电容型三电平Buck变换器与LLC谐振变换器进行了工作原理和特性分析,对于飞跨电容型三电平Buck变换器中飞跨电容的预充电问题,提出一种改进的基于电容分压的飞跨电容预充电方法。3)针对光伏制氢系统大功率降压型DC/DC变换器控制策略进行了研究,包括前级飞跨电容型三电平Buck变换器控制策略、后级LLC谐振变换器控制策略与系统控制策略。此外,针对多相飞跨电容型三电平Buck变换器并联结构,提出一种飞跨电容型三电平Buck变换器IPOP系统模型预测控制方法。4)搭建了单台光伏制氢DC/DC变换器的实验平台,分别对样机相关性能和改进的基于电容分压的飞跨电容预充电方法进行了实验验证,实验结果验证了预充电方法的有效性和本文所选拓扑应用于大功率光伏制氢场合的可行性。