与太阳能电池板集成的模块集成式变换器(Module Integrated Converter, MIC)可以针对每块光伏电池提高光伏能量利用率、降低光伏阵列中部分遮蔽对发电系统的影响,因而其在光伏发电系统中得到了广泛的关注。针对MIC的研究多以电路拓扑、效率优化和串联运行为主,而针对储能和独立负载应用的研究较少。本文针对Boost拓扑的MIC,对其负载适应(识别)、功率追踪和串并联运行等关键问题进行了研究。分析了光伏电池组件的常见工作状态及其应用场合。阐述了Boost型MIC主电路的工作原理,并根据不同负载的工作模式利用状态空间平均法和小信号分析法得出变换器在输入电压控制模式与输出电压控制模式下的传递函数,在此基础上针对每个控制目标进行控制系统设计。分析比较了光伏MIC在不同负载下的稳态特性,分析了常见切换方法的优缺点,针对MIC在不同运行工况下控制变量的特征,设计了系统的有限状态机；提出一种基于有限状态机的能够满足MIC多工况快速切换的方法,实现了控制回路层面上的状态快速切换。采用变步长的电阻增量法对太阳能电池板的输出进行最大功率追踪,有效解决了光伏最大功率跟踪快速性与最大功率点稳态振荡的问题,并通过PSIM仿真验证了算法的快速性与准确性。设计完成了光伏模块集成式变换器样机,实验结果表明,样机实现了有限状态机的快速切换、最大功率跟踪以及模块的串并联运行。