单级式高频隔离型谐振式AC-DC变换器以其高功率密度、长寿命、功率双向流动、易于模块化等诸多优点,在交流并网型储能系统中具有广阔的应用前景。为了扩展该类变换器的电压、功率等级以使其适应储能系统高压化、大功率化的实际需求,提出一种新型模块化单级式高频隔离型谐振式AC-DC变换技术,并对其拓扑结构、工作原理、网侧电流闭环控制策略、模块间均压控制策略、开关管故障诊断等方面进行了详细研究。首先,对单级式高频隔离型谐振式AC-DC变换器的拓扑和工作原理进行分析,提出新型基于最小谐振电流有效值的优化三移相调制策略,获得了各个移相角的确切关系式。在实现网侧单位功率因数和网侧电流正弦化控制的同时,有效降低谐振电流有效值,以提高工作效率。并对变换器的的基本功率变换功能和所提出优化调制策略进行详细的仿真验证。其次,以单个单级式变换器为基本模块,提出新型交流侧串联、直流侧并联的模块化单级式高频隔离型谐振式AC-DC变换拓扑,并建立其稳态电路模型,获得交直流侧的基本电气特性。通过小信号建模,得到相应传递函数。针对电网电压低频谐波对网侧电流的扰动问题和多模块系统交流侧滤波电容电压不均衡问题,提出包含网侧电流闭环控制和各模块交流侧滤波电容电压均衡控制的系统级闭环控制策略,依据所建立的小信号模型对闭环参数进行详细设计。通过详细的仿真结果对所提出闭环控制策略的性能进行了验证。再次,对变换器开关管开路故障下的行为特性进行详细分析。建立开关管开路故障下的电路模型,推导开环控制下网侧电流的表达式。结果表明,在开关管开路故障下会导致网侧电流波形跌落,但不会触发过流保护。以此为基础,提出基于模型参考的故障诊断策略。通过仿真对故障下的理论分析结果和故障诊断策略的正确性和有效性进行了详细验证。最后,搭建基于DSP+FPGA的新型模块化单级式高频隔离型AC-DC变换器实验平台,给出系统软硬件的详细设计过程。对所提出变换器拓扑、闭环控制策略以及故障诊断策略进行详细的实验验证。