纯电动汽车作为新能源汽车的主要发展对象,近年来发展迅速。但电动汽车充电难、充电慢的问题始终阻碍着电动汽车的进一步推广。同时,单一蓄电池储能的电动汽车在复杂工况下频繁的启动、加速及制动会对蓄电池的使用寿命造成不利的影响。因此,本文在基于超级电容和蓄电池构成的复合储能的基础上设计了一种高功率因素、大功率的车载充电器,其部分拓扑结构与电动汽车驱动系统共用。本车载充电系统采用了一种二阶段快速充电法,其中采用正负脉冲式充电法对蓄电池进行快速充电,利用超级电容吸收正负脉冲式充电法中蓄电池放出的高能负脉冲,以抑制高能负脉冲对系统产生的冲击。同时在共用部分拓扑结构的基础上将模糊算法引入到复合储能能量管理中,以平滑蓄电池功率输出。本文主要从以下几个方面进行研究与设计:本文选择锂离子电池作为主要储能元件。在对国内外车载充电器研究现状进行分析和参照我国发布的车载充电器技术指标后,本文车载充电系统选用了三级拓扑结构,其中前级为具有APFC功能的三相电压型SVPWM整流器,中间级为具有电气隔离和实现软开关功能的移相全桥ZVS变换器,后级为本文设计的一种复合储能双向DC/DC变换器。首先对本文车载充电系统三级拓扑结构进行了分析设计。针对三相电压型SVPWM整流器和移相全桥ZVS变换器分别分析了其工作原理,其控制方式分别为基于两相旋转坐标系的前馈解耦SVPWM控制方式和平均电流双闭环控制,再分别进行了参数计算。后级变换器为充电系统与驱动系统共用的拓扑结构,针对其作为充电系统的后级变换器,分析了其充电阶段的工作原理与控制方式,并进行了参数设计。之后,针对后级变换器单独分析了其驱动阶段的工作原理和对应的控制方式。同时,针对电动汽车的两种特殊工况,设计了两个模糊控制器,以平滑蓄电池的功率输出,降低过大的输出电流对蓄电池造成的不利影响。通过Matlab/Simulink仿真软件对本文车载充电系统进行了仿真验证,结果表明该充电系统各级拓扑均达到其指定设计目标,其网侧输入电压输入电流保持同相位,功率因数达0.995;在充电阶段利用超级电容吸收蓄电池放出的高能负脉冲,可以有效地防止其对系统电压产生冲击;在驱动阶段针对那两种特殊工况两个模糊控制器能够正常运作,平滑蓄电池输出电流。