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随着新兴能源的快速发展,新能源需要与传统能源或者储能装置结合起来,合理高效利用新能源,以此弥补新能源间歇性特点,提高供电稳定性。在新能源领域,光伏储能三端口功率变换系统具有多方面应用。得益于三端口变换器高度集成的结构特点,多源接入系统可以利用多端口变换器降低成本,简化系统结构,提高效率和功率密度。变换器集成度的提高,可以实现控制的集成,提高可靠性。本文基于三端口变换器,对三端口变换器控制策略和拓扑的衍生展开研究。针对研究的三端口变换器进行了控制策略和能量管理策略的实验验证。论文研究了一种新颖的适用于光储系统的三端口变换器(TPC),该TPC属于直接功率传输类型,具有直接能量传输单元,蓄电池充电单元和蓄电池放电单元,文中详细阐述了TPC的结构和开关模态。在理论分析和参数计算的基础上,对TPC基本工作域进行了基于PLECS频域分析,同时通过实验验证了基本工作域的控制策略可行性。本文根据双频率PWM的设计思路,结合传统光伏储能三端口功率系统分域控制策略,设计了分域和双频率PWM控制策略,在此基础上编写了TMS320F2812控制程序。通过MATLAB仿真和基于TMS320F2812平台的300W样机验证,可以实现分流模式,蓄电池充电模式,蓄电池放电模式,蓄电池限流充电模式的相互平滑切换。根据研究的TPC拓扑和KY变换器的结合,得到了增益为2D类型变换器,能够降低蓄电池电压等级。对TPC拓扑中耦合电感的裂解和功率路径的重构,本文拓展了一种准Y源架构的三端口变换器,可在占空比在较小范围内实现高增益。基于分域控制和竞争的控制策略,可以实现光伏MPPT,蓄电池充放电管理和母线电压全调节,并对该控制策略进行了系统仿真。针对于上述直接功率传输型三端口变换器,本文构造了一种基于Zeta和Superbuck的三端口变换器,拓扑各个端口间均是单级变换器。设计了一体化的控制策略,可以实现多端口能量的相互交换,并有利于系统的功率扩展。利用磁集成实现了母线端口和蓄电池端口的零纹波。通过PLECS进行了多个工作模式的切换仿真。最后,基于TMS320F28335的400W样机平台验证了控制策略和拓扑的有效性。