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世界正面临环境恶化和资源短缺等挑战,环保、高效的能源体系已成为研究热点。车载蓄电池和超级电容在环保和能源利用率方面具有优势,但它们要求宽充电范围和高效率。针对此问题,提出两种多谐振变换器和一种混合全桥变换器。首先,介绍了两种具有陷波功能的LCLCL和LLC-LC多谐振变换器。它们结构不同,但增益特性类似。与LLC变换器相比,LCLCL和LLC-LC变换器不仅具有更好的软开关特性,而且在增益方面更有优势,输出电压受负载影响小,解决了LLC变换器轻载或空载调压难的问题。LCLCL和LLC-LC变换器可利用三次谐波来传输有功功率,可减少无功循环造成的损耗以及降低回路电流有效值,进而提高变换器的效率。同时,LCLCL和LLC-LC变换器还具有很好的内在软启动能力和过流保护能力。为了验证LCLCL和LLC-LC变换器的工作原理及优越性,分别设计了两台2.5kW的实验样机。通过对比分析,LCLCL多谐振变换器在谐振元件应力和效率方面更有优势。其次,提出了一种具有陷波功能的双LC并联多谐振变换器。该变换器与LCLCL和LLC-LC多谐振变换器的工作原理和增益特性类似。不仅具有它们所有的优势,而且双LC并联多谐振变换器具有更低的谐振元件电压、电流应力,同时具有更高的效率。由于双LC并联多谐振变换器谐振参数较多,增加了参数设计难度。从增益和效率的角度出发,详细分析了谐振参数对变换器工作的影响,并给出完整的参数设计方案。最后,通过一台3.3kW实验样机证明了理论分析正确性和参数设计的合理性。变换器在恒流充电和恒压充电模式下有较高效率,其峰值效率达到97.72%。最后,提出了一种由副边移相全桥变换器和全桥LLC变换器组成的混合全桥变换器。针对该混合全桥变换器提出分时移相控制策略:副边移相控制模式和原边移相控制模式。输出电压可通过该控制方案进行独立调节。该变换器原边通过共享桥臂,一次侧开关管有较宽的软开关范围,并且不需要专门设计移相全桥变换器的串联电感来帮助实现软开关。混合全桥变换器输出侧串联连接,从而降低了副边功率器件的电压应力。该变换器工作原理和稳态特性通过一台3kW样机得到了实验验证。实验结果表明,该变换器在整个输出电压范围内均保持较高效率,峰值效率为97.43%。