随着新能源汽车市场的不断扩大,城市中充电机的数量也变得越来越多。充电机作为给车用储能装置充电的设备,其性能的优劣在很大程度上将会直接影响蓄电池的使用寿命以及每次进行充电的效率。并且由于充电机是并网运行设备,其性能若是太差甚至会对电网造成很大的谐波污染。所以本文以高功率因数充电机的性能优化作为角度来展开研究。通过对充电机几种较为常见的拓扑分析,选择对以三相电压型PWM整流器为主拓扑结构的充电机进行性能优化的研究。首先分析了PWM整流器的工作原理,推导出其基于开关函数方法建立的一般数学模型,并对不同坐标系下的转换所需的坐标变换理论进行了阐述。然后介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理和调制过程。控制策略方面通过伯德图对传统电流内环使用的PI控制器以及打算使用的准比例谐振控制器进行了对比分析,建立了基于准比例谐振控制器的电流内环,并对准比例谐振控制器中的每个参数对于控制性能的影响进行了控制变量法分析,使之最终能够选择出最适合充电机系统的控制参数,达到最好的无静差跟踪效果。同时电网并非总是保持在稳定状态,充电机能够在电网电压不平衡时还维持稳定的直流侧输出就显得格外重要。为了解决这个问题,分析了不平衡情况时整流器运行功率脉动的原因,在此基础上提出了运用直接电流指令控制策略,即通过向网侧注入适量的负序电流来抑制有功功率和直流侧电压的脉动。综合上述分析,在Simulink中搭建了充电机系统的仿真平台,并在仿真正确的基础上搭建了实验样机,给出了硬件和软件的设计方法与思路。最后通过两组对比性实验验证了本文优化方法的可行性和有效性。