直流微电网作为整合分布式发电的有效方式得到广泛研究,为了提升直流微电网稳定性能,往往将多种不同特性的储能元件结合使用,实现优势互补。因此有必要对储能元件的功率接口变换器以及相应功率分配方法展开研究。此外,考虑到直流微电网日益增加的电压电流等级,实现混合储能系统模块化串并联具有重要意义。在上述背景下,本课题研究适用于混合储能系统的多端口变换器以及混合储能元件功率分配方法。在此基础上,针对串/并联混合储能系统存在的问题,提出相应的串/并联系统控制策略。本文首先提出一种交错并联型全桥三端口变换器,分析其拓扑结构和基本工作原理,结合占空比-移相控制给出变换器的工作模态,进而对低压侧和高压侧之间的功率传输关系进行数学推导,从而分析移相角和占空比对低压侧和高压侧间功率传输的影响。将交错并联型全桥三端口变换器作为混合储能接口变换器,分析其在该应用背景下的等效结构,进而给出基于虚拟阻抗的混合储能功率分配方法;在此基础上,研究混合储能变换器在并联结构下存在的功率不均衡问题,提出并联系统功率均衡控制策略,结合控制等效电路对基本控制原理进行分析。此外,针对串联结构下输出电压以及储能元件荷电状态(SoC)不均衡的问题,提出一种串联系统混合储能SoC控制策略,除了能对蓄电池和超级电容SoC进行控制,同时可以实现串联系统母线电压稳定以及变换器输出电压均衡,结合控制等效电路研究蓄电池SoC均衡以及超级电容SoC自恢复原理。利用状态空间平均法建立串联变换器数学模型,通过绘制闭环传递函数零极点分布图分析控制参数对系统稳定性的影响。最后搭建基于PLECS RT-Box的混合储能变换器硬件实验平台,进行相关验证工作。实验结果验证了交错并联型全桥三端口变换器基本工作模态以及混合储能功率分配方法,体现了并联系统功率均衡控制策略能实现储能元件稳态和暂态功率均衡,而串联系统SoC控制策略能较好实现蓄电池SoC均衡、超级电容SoC自恢复以及变换器输出电压均衡。