随着中国经济的腾飞，国民的物质生活水平不断提高，出行方式也更为多样便利，其中开车出行是人民生活中必不可少的一部分。但化石燃料作为传统燃油汽车主要的能量来源，其大量使用带来的化石能源危机和环境污染问题制约着我国社会经济的进一步发展。作为传统化石能源的替代，新能源的应用势在必行，新能源电动汽车的应用也顺应时代发展的潮流。其中，纯电动汽车由于无污染物排放，噪声小，结构简单，维修方便，能量利用率高等优点，处于新能源汽车应用中的领先地位。
　　电动汽车充电系统中，单相PWM整流器由于其高效率、小体积、低成本和高可靠性的特点，且相较于传统二极管或晶闸管整流桥，单相PWM整流器可实现能量可双向流动、母线电压可控、交流侧电流畸变较低、可单位功率因数运行，受到广泛应用。但由于电网电压的谐波分量、控制方法的预测控制误差和直流电压的二倍频脉动的存在，单相整流器稳态下的输入电流控制效果会受到影响。因此需要从这三个方面分别进行电动汽车单相PWM整流器的控制改进及拓扑设计，以提高电动汽车充电系统的运行性能。
　　本文首先提出一种单相PWM整流器电网电压补偿系数逐渐逼近的无差拍电流预测控制方法。通过电流环设计，减小电网电压谐波分量和控制方法预测误差对电流控制效果的影响，提高输入侧功率因数并降低输入电流的THD；电压环中通过采用自抗扰控制器提高整流器直流输出电压对负载变化的动态响应能力。然后，在分析引入电网电压补偿系数的无差拍电流预测控制方法稳定性后，为加快电压补偿系数调节速度并减小对直流输出电压的影响，提出了一种电网电压补偿系数直接计算的无差拍电流预测控制。之后，针对电动汽车充电系统在单相电网电压充电的过程中，单相整流器直流侧存在二次纹波影响整流器电流控制效果及缩短电池使用寿命的问题，提出了一种输出电容反串的单相整流有源滤波拓扑。最后，本文中分别搭建硬件实验平台，对所提的单相整流控制方法和单相整流有源滤波拓扑进行实验验证其可行性和有效性。