随着新能源电动汽车的快速发展,作为新能源电动汽车关键组件之一的充电机已经从早期的小功率1.2kW/1.3kW已逐步被大功率充电机所替代,基于此,本文主要研究和设计了一台6.6kW充电机的拓扑电路结构及其控制策略,使其能稳定、可靠、快速和安全的为电动汽车充电。通过大量参考文献的阅读和对市场的调研,分析了6.6kW充电机与小功率充电机在功能、性能及技术指标上的区别,从而针对性的设计了一台6.6kW新能源电动汽车充电机,对主电路拓扑结构和控制方法进行了理论、仿真分析和实验验证。本文研究的车载充电机采用双端结构,即前端采用交流-直流(AC/DC)的结构,后端采用直流-直流(DC/DC)的结构。前端AC/DC拓扑结构中,为了满足电网侧的要求,以及针对传统的Boost-PFC整流桥上的功率损耗大、充电效率低等问题,本文通过对传统的整流拓扑电路结构进行了分析比较,采用前端整流电路图腾式无桥PFC和交错并联技术相结合的拓扑结构,对该拓扑结构的工作原理和控制方法进行了详细分析,针对拓扑电路工作过程中体二极管存在的反向恢复问题,理论分析了通过检测功率管电流的大小和方向来控制其导通或关断,即解决了体二极管反向恢复问题,也实现了同步整流。最后对主电路参数进行了设计,并采用平均电流控制对主电路拓扑进行仿真验证,仿真结果表明,该拓扑结构具有高功率因数、总谐波含量低、功率器件电流应力低、纹波系数低等优点。后端DC/DC拓扑结构中,为了满足电池充电的要求,以及主电路拓扑具有宽范围调压功能、低功率损耗、高功率密度等要求,本文后端DC/DC电路采用半桥LLC谐振变换器拓扑结构。对该拓扑结构的工作原理和特性进行了详细分析,利用基波分析法(FHA,Fundamental Harmonic Analysis)建立了FHA等效模型。针对变压器次级漏所感带来的虚拟增益,本文对直流电压增益表达式进行了修正和主电路参数进行了优化设计。同时针对传统电压模式控制的LLC谐振变换器动态响应速度慢的问题,采用了一种具有快速动态响应速度的充电电流控制策略,该控制策略在控制环路中引入了谐振电流信号,加入了电流反馈模块,提高了动态响应速度,对该控制方法进行了详细分析,对控制环路参数进行了设计。最后通过仿真验证了理论的正确性。最后对后端LLC谐振变换器进行了实验验证,实验结果表明充电电流控制策略能实现零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)的功能。同时其输入电压动态响应速度较电压模式控制策略快了近44%,电压超调量降低了50%;负载动态响应速度较电压模式控制策略快44%,电压压降幅度减小了57%。可以看出,充电电流控制策略具有更快的动态响应速度,验证了本文的理论分析。