电动汽车的高速发展对充电机的性能提出了更高的要求,减少电动车充电机工作时注入电网的谐波、提升功率因数是充电机设计中的重要环节。本文以减少电动汽车充电机对电网的谐波污染为目标,开展充电机设计与PFC控制研究,主要内容如下:分析与设计了充电机的功率电路。根据性能指标要求,设计了充电机功率电路的系统结构,分析了满足静态、动态响应特性的电容、电感等参数选取范围,研究了满足输出功率要求与谐波抑制功能时的电感参数取值范围。并对IGBT进行了选型。建立了充电机的切换控制模型。对系统的16种切换模态进行了分析并建立了状态方程,进行了切换模态的选择和系统暂态过程分析,对充电机进行了切换建模,讨论了切换边界条件。设计了充电机PFC切换控制器。分析了PFC控制需求,设计了系统的切换序列,并设计了切换边界条件,分析了最优切换模态的选择方法,并给出了相关计算方法。利用MATLAB数据流图工具箱对混杂控制算法进行了仿真,并优化了其边界条件和输出特性,验证了本文切换控制方法的有效性。设计了充电机实验平台并进行了实验研究。实验平台设计中,设计了主控电路、信号采集电路进行了研究并设计了相应参数;对主控程序的程序结构和控制程序算法进行了研究和设计。搭建了实验平台,基于该平台进行了动态、静态性能的测试,实验结果满足系统设计指标,且与仿真结果一致。