提高终端能源消费中的电能比重，是推动我国能源转型，应对能源短缺和环境危机的重要措施。在电能发、输、配、用各环节，采用直流形式已经成为电能应用的重要发展方向。作为实现电能直流变换的理想拓扑结构，谐振DC/DC变换器软开关特性好、功率密度高、易于高频化，已广泛应用于数据中心、电动汽车及电池储能等领域。然而，现有谐振DC/DC变换器性能仍无法满足日益严苛的应用需求，存在高效率与宽范围兼顾难、变换器参数优化设计难、并联运行时负载分配不均等问题。为此，本文以谐振DC/DC变换器为研究对象，以提高转换效率、拓宽电压范围和增强运行可靠性为目标，从能量视角研究了拓扑及调制优化方法、电压增益特性建模方法及并联均流控制策略等关键理论和技术，重点开展了以下研究工作:1.提出了一种单向辅助升压型LLC谐振DC/DC变换器，解决了传统LLC谐振变换器宽电压范围与高运行效率难以兼顾的问题。通过增加辅助升压单元，实现了谐振电感快速蓄能，增加了单周期内谐振腔输入总能量，提高了电压增益峰值。进而，通过增大励磁电感，降低了无功回路电流，提高了变换器峰值运行效率。试验结果表明:相比传统LLC谐振变换器，该变换器常态满载工况效率提升约1％，适用于数据中心供电系统。
　　2.为满足双向宽电压范围应用需求，提出了一种具有对称结构的串联谐振DC/DC变换器。固定开关频率下，通过改变不同位置下开关管的延时关断时刻控制单周期内谐振腔输入的能量，实现了双向宽范围升降压调节。从能量视角分析了变换器运行过程并建立了电压增益模型，推导出软开关约束条件并提出了简单易用的变换器参数优化设计方法。试验结果表明:该变换器峰值效率达到97.9％，明显优于当前应用广泛的双向CLLC谐振变换器，适用于电动汽车V2G及电池储能领域。
　　3.针对高输出电压场合，提出了一种双向三电平串联谐振DC/DC变换器。通过引入二极管箝位半桥结构，将开关管电压应力降低了一半;提出了新的定频移相调制和PWM策略，通过控制单周期内谐振腔中输入的能量，实现了双向宽范围升降压调节;研究了变换器电压增益特性、软开关约束条件和中点电压自平衡机理。试验结果表明:相比于现有类似拓扑，该变换器运行效率更高，适用于电动汽车及储能高压充放电场景。
　　4.针对谐振DC/DC变换器多相交错并联系统中，器件参数真实值不一致导致相间负载分配不均问题，本文揭示了各模块单周期内谐振腔输入能量与谐振电容端电压峰值之间关系，提出了新的负载分配不均衡程度表征方法和相应的均流控制策略，可实现任意数量多相并联系统的负载均衡分配。仿真和试验验证了该策略的有效性。