本文从国内外研究现状出发,讨论了当前电动汽车推广的重要性和技术问题,引出本文研究内容—电动汽车充电机系统。随着电池材料和技术发展,未来的电动汽车必将需要大功率输出的充电桩,为此本文引进一种新的拓扑结构换流器—T型三电平换流器,这种拓扑能够使得电动汽车充放电系统具有中等或大型功率输出。首先,本文研究的充电机为直流充电机,参考以往两电平换流器的结构后,提出采用T型拓扑三电平换流器和半桥型DC/DC换流器组成的两级电路。关于T型三电平换流器的控制技术,最传统的就是双环PI控制,这种控制结构简单,但是抗干扰性较差,且PI参数计算比较麻烦,为此引进新的智能控制算法—模型预测控制(MPC),这种算法是对双环PI控制策略中电流内环展开改造,亦可称为模型预测电流控制。关于半桥型DC/DC换流器,根据现有充电模式特点,选择双环控制下恒电流、恒电压的控制模式。其次,文中围绕着T型三电平换流器和双向半桥DC/DC换流器展开了详细的研究,分别介绍了其工作原理、数学模型、控制策略、调制策略,最后在MATLAB2017a上分别进行了仿真的搭建。在仿真中,首先对比了T型三电平变流器在双环PI控制和模型预测控制下的系统输出效果,对比后发现传统的双环PI控制抗干扰能力较差,并且对于负载侧并联的上下电容均压控制不如预测控制好;但是预测控制也有自身的缺陷,谐波成分比较复杂。除此之外,文中还介绍了双向半桥DC/DC变流器在恒流和恒压充电下的仿真,仿真结果显示这样的充电模式可以很好的被实现。最后,文中整合前级T型三电平整流电路和后级半桥DC/DC降压电路的整体仿真,为了使系统输出满足设定的技术标准,两种控制策略下主电路参数都做出了部分修改,最后实现了系统的恒压充电。因为参数的不一致,因此没办法做出对比,但是总的来说预测控制对电容的均压控制效果比较好,双环PI控制下的系统功率因数可以为1,所以各有特点,具体应用中要根据具体情况进行选择。