据统计燃油汽车的大量使用是污染环境和能源消耗的主要因素之一,随着环境的日益恶化和能源短缺,尾气排放零污染,仅用电能就能实现驱动的电动汽车,深受各国“追捧”。近些年各国政府对电动汽车产业的大力支持,使得电动汽车产业以及相关技术发展迅速。在电动汽车发展初期,电动汽车需要充电和驱动两套独立的装置,且两套装置中均含有大电容和大电感。使用该种方式制造的电动汽车成本高,控制器占据车内空间大,车身重,无功损耗多,续航里程短。针对上述问题,本文设计了一种“驱动-充电”一体化拓扑结构,将电动汽车驱动系统和充电系统集成为一套系统。该拓扑结构不仅实现了驱动和充电共用一套装置,且系统中整流/逆变器模块的大电感用电机绕组进行了代替。采用该种方式制造的电动汽车解决了上述电动汽车存在的问题,对电动汽车普及起到了积极的作用。本文首先介绍了目前常用的“驱动-充电”集成方式,其次引出本文设计的一体化拓扑结构,并对所提一体化拓扑进行了整体分析,最后分别对驱动和充电两种工作模态的等效拓扑结构、各组成模块以及工作原理进行了分析。着重分析了充电等效拓扑中的具有功率因数校正能力的三相变换器模块(PFC变换模块),首先通过对PFC变换器模块数学建模分析了电机绕组中的漏感lL、励磁电感()mL?、零序电感0L对充电过程的影响。其次通过采用电机绕组中电流共模和差模分量表达形式对PFC变换器进行分析得出电机的各向异性对充电系统的动态特性没有影响,然后文章介绍了使永磁同步电机在充电时能够保持转子不动的相电流均衡原理,最后文章对充电系统各工作模态进行了详细分析。本文首先对一体化拓扑结构驱动模式矢量控制策略和充电模式电压外环电流内环双闭环控制方式进行了分析。其次分别对驱动模式矢量控制策略和充电模式电压外环电流内环双闭环控制方式进行了simulink仿真验证。通过对驱动模式的建模仿真得到了一体化装置工作于驱动模式时的电磁转矩、转速以及定子电流波形;通过对充电模式的建模仿真得到了一体化系统充电过程中交流输入电压电流波形以及母线电压电流波形,最后对所得波形进行比较分析,得出该一体化拓扑结构以及相应的控制策略是合理的。文章最后对该一体化系统进行平台搭建,分别对一体化装置驱动工作模态和充电工作模态进行了实验验证,通过对实验得到的驱动工作状态下电机转速、转矩和充电工作状态下的输入电流、直流母线输出电压波形,并与仿真结果进行对比,波形基本一致,验证了该一体化拓扑和控制策略的合理性。