目前我国对经济的高质量发展和实现“双碳”目标的要求不断提高,人们对于电能的质量和对电能的充分利用的要求也不断提高。直流微电网的出现为解决上述问题提供了研究方向。目前越来越多的分布式发电单元如光伏发电和风力发电接入直流微电网中,这在一定程度上解决了电能不足等问题。但是在直流微电网中,能量的充分利用和微电网的稳定性等问题仍然存在。针对上述问题,本文以多端口直流变换器为研究对象,以软件和硬件结合的研究方法对多端口直流变换器的系统稳定、能量管理及多端口直流变换器的易用性进行研究。首先本文在详细分析了双向隔离型直流变换器的拓扑和工作过程的基础上,拓展出多端口直流变换器,讨论了多端口直流变换器的功率传输状态和工作模态,并详细的推导了多端口直流变换器的功率传输公式,总结出功率传输和开关管驱动信号移相角度的关系。随后更进一步引入了光伏发电单元和蓄电池充放电单元,与多端口直流变换器共同组建了包含光储供电系统的多端口直流变换器系统,并对该系统的拓扑和功率输出模式进行了推导和设定,结合了实际的工作需求,提出了该系统的四种工作状态。在多端口直流变换器系统的控制方法上采用了结合光伏最大功率跟踪算法与蓄电池组充放电的移相控制相结合的控制策略,先后对每个端口的工作状态的控制策略进行了详细的分析,并提出了能量协调控制的解决方案,从理论上实现了变换器的能量管理的可行性和端口的即插即用的方便性。随后根据研究方向和内容对该系统进行硬件和软件的设计。硬件是在已有的硬件平台的基础上,以TMS320F28377D为主控制芯片重新设计了控制电路、通讯电路、驱动电路和电源转换电路等基本电路,改造实现了多端口直流变换器的硬件设计。软件是在硬件的基础上应用了MATLAB代码生成技术和CCS软件,设计了包含主控制函数、通讯函数、保护函数等基本功能设计。在后续实验中首先对所分析的四种工作状态在MATLAB软件中进行仿真,验证了对工作状态分析的正确性,然后观察多端口直流变换器硬件电路的驱动控制波形和直流输出波形,实验结果验证了对多端口直流变换器硬件设计的正确性,最后结合光伏发电模组和蓄电池模组的多端口直流变换器系统的硬件系统设备运行正常,验证了对多端口直流变换器系统内部能量流动协调管理的可行性。