电动汽车车载集成充电机因其高度集成化为未来电动汽车充电机提供一种选择,其核心思想是将电动汽车电驱动系统的硬件包含电机绕组复用为充电机。电动汽车车载集成充电机具有低成本高充电功率的优势,其未来应用潜力巨大。Z源变换器具有高可靠性、低成本、高效率等特性,非常适用于电动汽车车载集成充电机系统。本论文研究应用于电动汽车车载集成充电机系统的准Z源整流器。基于同一套驱动系统平台在实现单相准Z源充电功能和三相准Z源充电功能时,为解决集成电机绕组方式、二倍工频纹波、准Z源整流器软开关调制、抑制充放电电流纹波等问题,从集成绕组连接方法、准Z源整流器调制方式和准Z源网络参数设计等方面展开研究。准Z源集成充电机可复用电驱动系统的三相逆变桥实现单相或三相可控整流功能,复用准Z源网络对电池电压进行调控。针对单相充电系统直流侧存在二倍工频纹波导致复用的准Z源网络电感电流和电容电压纹波过大问题,提出一种适用于单相准Z源车载集成充电机可抑制直流侧二倍工频纹波的方案。将电机绕组作为单相准Z源车载集成充电机网侧滤波电感使用,基于电机绕组重新连接方式,建立接通单相交流电时电机绕组的电磁模型,解析描述了电机转矩在系统充电模式下运行状况,解决了电动汽车电机转子在充电模式可能会转动的问题。分析得到单相充电机系统存在二倍工频纹波原因,在充分利用电动汽车驱动器硬件的基础上,增加辅助电路,推导得到了辅助电路参数设计与消除二倍工频纹波之间的解析关系,给出辅助电路及准Z源网络主要参数设计流程。给出单相准Z源集成充电机利用辅助电路实现消除系统二倍工频纹波的控制策略,有效降低直流侧二倍工频纹波,大幅降低准Z源网络电感、电容值,较其他方案比电容量最大降低至1/30,电感量最大降低至1/3.5。最后复用一套电机驱动系统实现单相准Z源集成充电机抑制直流侧二倍工频纹波。电动汽车车载集成充电机不同于传统充电机的设计方案,其功率器件只能选用电动汽车驱动系统中的硬件,硬件参数与充电功率匹配存在问题,导致充电效率低。为此,基于非对称单极性倍频调制方法,提出了一种可以实现软开关的单相准Z源整流器不对称单极性倍频调制方法。分析单相准Z源整流器在一个开关周期内的所有换流过程,得出准Z源网络电感参数与实现系统软开关之间的关系,给出准Z源网络参数及系统关键参数设计流程。利用此软开关调制方法可以实现所有可控整流桥功率开关管零电压或零电流开关,并且抑制了所有反并联二极管的反向恢复电流,同时消除功率器件开关过程中的电压、电流尖峰。复用电机驱动系统的单相准Z源整流器实验结果验证了结论,较硬开关系统效率最大提升2.8%。将集成系统接入三相电源可以获得更大的充电功率,但单相准Z源软开关调制方法不适用于三相充电,因此提出一种基于三段式直通空间矢量调制方法,在每段零矢量和有效矢量间插入直通以实现软开关。给出一个开关周期内每个换流过程的等效电路图及每个开关管的电流电压理论波形。分析准Z源网络电感值对不同输出功率范围实现软开关的影响,给出最优参数设计方案。给出实现三相准Z源充电机软开关技术的控制策略,实现系统高效率充电。研究表明了整流器三相桥臂上所有功率开关管都可以实现零电压或零电流开关,所有反并联二极管的反向恢复电流都得以抑制,同时准Z源网络的功率开关管可以零电流开通,消除功率器件开关过程中的电压、电流尖峰。准Z源车载集成充电机软开关调制方法需要准Z源网络电感电流工作在临界或断续模式,准Z源网络电感值小。作为复用的准Z源网络在驱动模式下其电感电流纹波将会很大,导致电池输出电流纹波过大,为此研究了准Z源网络耦合电感设计。理论分析了抑制直流侧准Z源网络耦合电感电流纹波原理,设计了适用于可实现软开关的三相车载集成充电机准Z源耦合电感。在此基础上,分别给出车载充电机系统工作在驱动模式、充电模式和并网模式下的准Z源网络电容设计方法。最后,三种不同工作模式实验验证了准Z源网络耦合电感在不同调制方法下都可以抑制直流侧电流纹波,同时在充电模式下依然可以实现软开关。本论文提出一种准Z源变换器车载复用充电方案,使用较小的电容量抑制了单相充电系统直流侧存在二倍工频纹波,实现了无辅助电路软开关调制,提高了系统效率,通过设计准Z源网络耦合电感抑制了电池充放电电流纹波,为未来准Z源整流器在电动汽车车载集成充电机上的实际应用奠定了基础。