脉冲功率技术的研究和应用在当今社会越来越广泛,其适用的范围已经远远地超出了核武器辐射效应的领域,逐步成为了核聚变物理、高能物理中的核心技术,并且在新的技术领域和高科技领域中发挥着重要的作用。核聚变能源是核能中聚变能所产生的一种新型洁净能源,而能源系统模块作为整个激光能源驱动器的重要部件,能源系统在运行过程中的可靠性、稳定性、功率密度、可维护性等到了关键的作用,直接关系到整个激光装置的稳定运行。随着能源系统储能容量的不断加大,对系统能源模块的要求也越来越高,本文的研究内容正是基于能源系统模块高技术性能指标而展开的。本论文主要开展了关于新型高功率能源模块的研究,在设计时采用了模块化的设计方法,通过硬件回路仿真分析,设计并实现了能源系统模块的硬件。通过主放电回路和预电离放电回路的研究,分析电路设计和结构设计中电磁干扰的来源,提出了提高能源系统模块可靠性和稳定性方案。在能源模块的系统设计过程中,充电机为了实现充电单元能够恒流充电,并且具有能够抵抗负载短路的特点,在设计过程中使用了零电流软开关技术,同时还提高和改善了充电电压的精度。通过对试验测试分析,新型高功率能源模块能够提供满足负载脉冲氙灯所需要能量、功率以及波形所要求的激励脉冲。设计完成后的高功率能源模块实现了能源模块小型化、模块化、经济化的需求,系统的可靠性、稳定性、电磁干扰性得到了充分的验证。本论文还编写了关于高功率能源模块系统控制软件,软件具有功能全面、结构灵活、扩充性好、可维护性好及人机交互能力强的特点。经过软件方面的需求分析,和软件方案设计,细化了软件系统架构、控制关系、数据定义和数据库设计思想。在设计过程中明确了软件控制系统的控制流程,细化了软件控制接口的关系等,为能源系统控制软件的服务提供开发依据。同时能源系统模块控制软件设计完成后针对气体设置和气压监测具有自动测控系统,可以对能源模块气体控制部分进行自动监测和控制,进一步提高能源系统模块日常工作过程中的可靠性、稳定性以及安全性。