随着全球化石能源消耗的不断加剧,环保问题日益突出,可再生能源的开发和利用受到了广泛关注,但是其输出功率的大小受外界因素影响较大,往往需要额外的储能装置来提升供电质量。多端口变换器能够同时实现多种能源之间的能量传递,其作为连接储能装置与新能源发电单元的电力接口变换器有着良好的应用前景。本文首先阐述了系统的整体结构及其基本的工作原理,对储能元件和光伏进行数学建模,并通过仿真分析了其基本的工作特性。设计了光伏发电装置的主电路参数以及MPPT算法,并通过仿真验证了控制策略的可行性。其次,针对混合储能系统设计了相应的控制策略,包括储能元件之间的功率分配策略、超级电容的端电压控制策略以及储能元件的充放电保护环节。针对基于一阶低通滤波器的功率分配策略在截止频率附近的截止特性较差、对超级电容容量要求较大的问题,引入了基于二阶低通滤波器的功率分配策略,改善了截止频率处的截止特性,降低了系统对超级电容容量的要求。同时,针对传统超级电容恒定端电压控制策略中超级电容容量利用率较低的问题,引入了区间端电压控制策略,提高了超级电容的容量利用率。通过设计储能系统的充放电保护策略,确保储能系统始终工作在安全范围内。然后,针对基于三绕组变压器的三端口变换器所存在的功率耦合问题,采用了基于双变压器结构的三端口变换器,实现了功率传输的解耦。分析了变换器的工作模式和功率传输情况,对变换器进行数学建模,在此基础上设计了变换器的控制器,并进行了针对性的仿真研究。最后设计了系统的硬件实验平台,并利用STM32F429控制器设计了对应的数字控制器,通过对实验波形的分析,验证了系统设计的正确性。