随着化石能源的急剧消耗及其所引发的环境问题日益严峻,人们对新能源的利用愈加重视,其中,光伏发电因其清洁、高效成为了研究的热点领域。针对分布式光伏发电系统,为了实现其各单元间（光伏、储能、负载）的功率流动,高功率密度、高效率、控制简单的集成三端口DC/DC变换器得到了广泛应用。于是,本文对这种集成的三端口变换器展开了系列研究。首先,对三端口变换器拓扑进行了深入分析。根据三端口系统的功率传输与控制要求,得到了五种拓扑架构,并对其进行了对比分析,明确了其各自的优缺点。基于这几种架构,采用器件复用等方法分别对不同隔离类型的三端口变换器拓扑进行了推演,并对其进行了比较。基于不同架构与不同隔离类型的比较结果,得到了针对具体应用场合的三端口变换器拓扑的选择方法。然后,针对屋顶分布式光伏发电系统这一应用领域,基于所得的拓扑选择方法,选择了交错并联的Buck+Full-Bridge LLC三端口DC/DC变换器作为研究对象。其功率密度较高、安全性较高、易于实现电压匹配,且可在宽范围实现开关管的零电压开通（zero voltage switching,ZVS）与二极管的零电流关断（zero current switching,ZCS）。针对该变换器,在分析了其工作原理的基础上,采用时域分析法对其六种谐振模态、典型的谐振模式及ZVS/ZCS区域中的谐振模式与其相邻模式的边界条件进行了数值解析,并得到了变换器的直流增益特性。在对该变换器进行了定性与定量分析的基础上,提出了变占空比（pulse width modulation,PWM）加变电感的多环控制策略,通过控制开关管的占空比实现光伏端口的MPPT或电池端口的恒流或恒压充电,通过调节谐振电感值保持负载端口的电压恒定。与变占空比加变频控制方式相比,该控制策略可减小磁性元件与驱动电路的设计难度,在一定程度上避免电磁干扰等问题。于是,基于此控制策略与变换器的时域分析结果,以其增益要求、所有半导体器件ZVS/ZCS的实现、谐振电感电流有效值的优化为目标,着重对变换器谐振单元的参数进行了设计。最后,搭建了变换器的仿真模型,包括主电路、控制电路、MPPT算法模块与可变电感模块,并搭建了500W的实验样机,对变换器的稳态波形与不同工作条件下的动态切换过程进行了仿真与实验验证,证明了该数值分析的准确性、控制策略的有效性与参数设计的合理性。