能源危机和环境污染是如今全球面临的共同问题,随着环保呼声日益高涨,传统的燃油汽车不能顺应时代发展要求。近年来电动汽车由于零排放、使用经济等因素获得了较快的发展,但电动汽车续航里程不足是阻碍其进一步推广的潜在因素。插电式太阳能电动汽车可有效解决新能源汽车的里程焦虑,是下一代新能源汽车的发展方向。插电式太阳能电动汽车中,根据汽车电池的荷电状态、交流电源是否接入、光照情况,可以有多种电池工作状态。在发生工作状态切换时,如何实现光伏电池的最大功率点跟踪、高效电能变换、不同状态之间的平滑切换,因此需要对充电器拓扑、最大功率点跟踪技术、变换器控制技术进行探索性研究,本课题围绕上述问题展开。选择一种三端口变换器作为插电式太阳能电动汽车充电器拓扑,三端口变换器的两个输入分别为交流电网经功率因数校正电路后的输出电压、光伏电池输出电压,三端口变换器的输出端口接蓄电池。分析了三端口变换器输入、输出端口能量关系与运行模式,提出实现三端口变换器稳定运行的系统控制策略,保证电池充电状态最优。为了防止蓄电池出现过充,采用竞争机制,使蓄电池在充电时一直处于恒压限流或者恒流限压的状态,延长了蓄电池的使用寿命。在理论分析的基础上进行了仿真,验证了所提控制策略的可行性。太阳能电动汽车的车载光伏电池局部遮阴是一常见现象,如何实现车载光伏电池运行于理论上的最大功率点,研究了光伏电池最大功率点跟踪控制技术,设计了一种以变学习因子,变惯性权重为基础的改进型粒子群算法,实现太阳能电动车无论在均匀或局部遮阴的光照情况下都能快速准确追踪到最大功率点。建立了改进型粒子群算法的最大功率点跟踪模型,由仿真结果可以看出,改进后的粒子群算法不仅在跟踪速度上优于传统算法,而且大大提高了追踪精度。为验证插电式太阳能电动车充电系统理论及仿真的可行性,搭建了基于STM32控制的三端口充电系统的实验样机,分别对实验样机进行软/硬件设计。实验结果验证了三端口变换器运行高效,电网、光伏电池、蓄电池之间能量分配处于较优化状态,且控制策略稳定。