由于车身内部空间有限以及整车轻量化等要求,车载充电器功率等级受到较大的限制,导致充电时间较长。电动汽车驱动系统和充电系统具有相似的拓扑结构,因此可将二者集成为一套系统,从而减少器件使用数量,降低成本,提高系统功率密度,满足汽车轻量化的要求。另一方面,一体化系统可充分利用电机驱动器的大容量特性,提高汽车充电功率。考虑到开绕组电机在输出功率、运行范围和容错性能等方面的优异特性,本文基于开绕组永磁同步电机（Open-end Winding Permanent Magnet Synchronous Motor,OEW-PMSM）,设计了新型电动汽车驱动与充电一体化拓扑,并开展了以下工作:（1）分析了驱充一体化拓扑的工作原理,其在驱动模式下等效为共直流母线型的OEW-PMSM系统,在充电模式下等效为三相PWM整流器和三相交错并联Buck变换器,且充电时电机定子绕组被复用为Buck变换器的储能电感,从而最大程度减少系统的体积和重量;建立了OEW-PMSM的数学模型。（2）研究了驱动模式下的模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）策略。基于OEW-PMSM的数学模型,分析了双逆变器拓扑的空间电压矢量分布,并指出零序电流的产生机理;为有效抑制零序电流,对传统MPC进行改进,提出了一种双矢量MPC方法,其具有良好的稳态和动态性能。（3）研究了驱动模式下的故障诊断和容错控制策略。为提高OEW-PMSM驱动系统的运行可靠性,提出了一种基于预测控制的单管开路故障诊断方法,解决了传统诊断算法无法识别具体故障开关管的问题,且所需诊断时间仅为30μs;通过将故障相隔离实现了系统的拓扑重构,采取两相容错控制策略维持了OEW-PMSM在单管开路故障下的稳定运转。（4）研究了充电模式下的高功率因数与纹波抑制技术。建立了三相PWM整流器的数学模型,采用基于dq旋转坐标系的前馈解耦控制策略来实现整流器的单位功率因数运行;分析了电机定子绕组在充电过程中的转矩消除机理,阐述了交错并联技术的电流纹波抑制原理,建立了三相交错并联Buck变换器的数学模型,采用双环控制策略实现了变换器的均流控制,使电机在充电过程中保持静止。