卫星电源作为卫星系统中重要组成部分,其发展受到世界各国极大的关注,卫星电源体积质量的小型化轻量化对于降低卫星发射成本有着极大的意义,本文聚焦于一体化卫星电源的拓扑结构,在卫星可靠工作的基础上降低体积质量提高卫星电源功率密度。通过研究蓄电池与超级电容的联合供能策略,保证在脉冲型负载情况下系统能够稳定运行。首先,本文在B~2R型变换器的基础上,利用改进的耦合电感型B~2R变换器实现输出输入电压比的明显提高,通过将B~2R型变换器与带耦合电感的B~2R型变换器共用一组电容电感相结合,提出新型耦合电感B~3R型变换器。分析输出输入电压比与耦合系数、占空比之间的关系,计算变换器各元件所承受的电压电流值,完成元器件的选型工作。其次,以高增益双向DC/DC变换器为基础,通过组合变换提出新型交错并联型变换器,分析升压和降压模态研究其工作原理,并通过推导升降压方程得到相应的电压增益曲线。其具有低输入电流波动,能够提高蓄电池工作寿命的特点。对该变换器的状态空间方程进行分析,得出各变量与输出电压之间的关系,验证其升降压能力。在多端口变换器的基础上利用最大功率点跟踪控制实现太阳能光伏电能的最大功率输入,利用虚拟阻抗控制实现功率的合理分配,解决系统供电不稳定的问题。对虚拟阻抗功率分配传递函数进行分析,绘制相应伯德图设计相关参数,当负载出现瞬时性波动时利用虚拟阻抗特性使超级电容迅速响应提供瞬时功率,使蓄电池延迟反应缓慢提升到其稳态所需电流,减小其电流突变幅度提高蓄电池充放电寿命。最后,搭建包含太阳能光伏输入端口、蓄电池储能端口、超级电容端口以及脉冲电源端口的多端口变换器模型,通过最大功率点跟踪控制保证太阳能输入功率最大化,利用闭环控制验证负载瞬时性变化情况下系统的稳定性。并设计绘制多端口变换器的硬件电路板,搭建脉冲电源作为输出端口的负载,设计电压双运放隔离型检测电路、电流检测电路、驱动电路等硬件模块。