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传统化石能源的过度开发和利用造成了严重的能源危机和环境污染问题,这使得可再生能源的利用成为了必然趋势。在快速发展的电力电子技术的支持下,以直流能量路由器为核心的直流能源互联网体现出了接纳分布式能源能力强、供电可靠性高以及运营成本低等众多优势。由多台DC-DC变换器通过输入侧串联、输出侧并联(Input Series-Output Parallel,ISOP)组合所构成的直流固态变压器作为直流能量路由器中的关键环节,成为了近年来学术界的一个研究热点。目前可用于直流固态变压器的DC-DC变换器种类繁多,它们均拥有三个特点:电压变换、功率双向传输和电气隔离,其中最典型且应用最多的变换器是双有源桥DC-DC变换器(Dual Active Bridge,DAB),而基于DAB的直流固态变压器存在各子模块变压器原、副边侧电压不能始终保持匹配,由串联侧集中电容造成的无法对故障进行隔离等问题。基于以上分析,本文通过对Boost变换器和双有源桥变换器进行开关管复用,提出了一种可用于直流固态变压器的双有源桥集成Boost变换器(Dual Active Bridge Integrated Boost Converter,DABIB)。论文首先给出了双有源桥集成Boost变换器的拓扑,对其在PWM+移相调制方式下的工作原理进行了分析;基于基波分析法推导了变换器的功率传输特性,对变换器的软开关情况进行了分析,从而得出了变换器的控制策略;给出了基于双有源桥集成Boost单元的直流固态变压器的拓扑结构,对其在由输出电压环、输入稳压环和输入均压环构成的联合控制策略下的工作情况进行了分析;对基于双有源桥集成Boost单元的直流固态变压器的故障类型和原因进行了分析,给出了系统在外部故障和内部子模块故障情况下的处理方法和系统冗余运行方案;最后,进行了参数选取和磁性元件的设计,搭建了以STM32+FPGA为核心控制器的2模块实验样机,验证了电路拓扑的正确性以及控制策略的可行性。