随着人们对环境保护意识的增强,清洁可再生能源的开发和利用越来越受到世界各国的广泛重视,太阳能—燃料电池/电解槽—超级电容(PV/FC/SC)联合发电系统正是在这样的背景下应运而生。PV/FC/SC联合发电系统由光伏发电系统和辅助发电系统组成,辅助发电系统包括燃料电池、电解槽、超级电容,需要多个独立的功率调节单元来控制其功率流向和大小,这样就造成整个联合发电系统体积大、成本高,因此有必要研究一个集成功率调节单元来实现集中控制,提高整个系统的性能。本文分析了辅助发电系统中每个DC-DC变换器的作用和特点,综述了近年来多端口双向变换器的研究现状,选择隔离型三半桥双向DC-DC变换器作为集成功率调节单元,对该变换器的工作原理进行了深入分析,在开关管理想工作情况下,变换器有六种工作模式,推导了每一种工作模式下的状态方程,利用与开关频率无关的状态空间平均法推导出了变换器的状态空间平均数学模型,仿真比较了状态空间平均模型与详细电路模型的响应,验证了所建模型的有效性。在系统达到稳态工作时,推导了三个端口的平均功率,对变换器的特征参数进行了理论推导,为设计变换器提供了理论依据。最后给出了PV/FC/SC联合发电系统的能量控制策略,建立了变换器的小信号模型。依据该模型构建了双PI控制的闭环控制系统,获得了稳定的输出电压,实现了功率的有效控制,验证了控制策略的合理性。