多端口电能路由器具有电能高效变换、新能源有效消纳、负荷灵活接入等功能,是能源互联网中的关键装备。其中隔离DC/DC变换器用于实现电压变换、功率双向传输和电气隔离等功能,是电能路由器中的核心变换器。然而传统DAB和LLC变换器均有各自的缺点,为充分利用DAB和LLC的优势并避免其缺点,新型输入串联输出并联（Input-Series Output-Parallel,ISOP）型 DAB-LLC 混合变换器应运而生。ISOP 型 DAB-LLC混合变换器具有高效率且简单灵活可控的优点,但存在着数学模型不完善以及瞬态特性差等问题,因此对该拓扑及相关问题进行研究具有重要的理论研究和工程应用价值。首先,论文从混合变换器中LLC子模块入手,分析了其基本控制特性以及在大功率下的软开关特性,并设计了可实现原副边所有开关管零电压开通的被动移相方法,这为其在混合变换器中的应用奠定了基础。然后着重研究ISOP型DAB-LLC混合变换器的各项特性,推导其功率输出特性以及软开关区域,并结合软开关条件给出了变换器参数设计方法。其次,针对该新型混合ISOP变换器模型不完善的问题,详细研究了其稳态和小信号模型。论文计及混合变换器中所有状态量,提出了基于扩展描述函数法的稳态建模方法,并求得稳态解。同时提出了基于等效电路法的小信号建模方法,并基于小信号模型探索变换器输出阻抗特性以及控制环路特性,进一步设计其控制器以实现闭环控制。模型和控制器的准确性及有效性均通过仿真实验进行了验证。再次,针对混合ISOP变换器在负载突变时输出响应慢、过冲大、DAB子模块电流应力大等问题,提出了一种新的混合控制策略。在负载瞬态时引入LLC子模块的最优轨迹控制（Optimal Trajectory Control,OTC）,同时采用PI控制器调节DAB子模块移相角以消除静态误差。文中详细推导了混合ISOP变换器中LLC的OTC控制实施方法,同时深入探究了混合控制策略的作用机理。该控制策略提供了部分负载电流补偿,同时增强了混合ISOP变换器本身的电压反馈环路,最终提高了变换器瞬态响应性能。通过实验样机进行负载切换实验,验证了控制策略的有效性。最后,基于SiC MOSFET设计搭建了 50kW LLC实验平台和1kW混合ISOP变换器实验样机,分别用于验证LLC子模块和混合ISOP变换器的特性与控制策略。控制系统采用双核DSP+CPLD的框架。文中详细介绍了功率电路、驱动电路、采样调理电路等的设计方法,并设计了背靠背环流的大功率测试方法。