近年来,动车组作为我国大力发展的运输工具,其发展劲头在我国尤为突出,因此从各个方面都提出了更高的要求。轻量化、体积小、高效化、节能化逐渐成为新一代机车车辆的发展趋势。在辅助电源领域最大的突破就体现在对整体辅助电源的效率提升,辅助电源的效率的提升不仅节省了能源,同时也改善了辅助电源的质量。应运而生的电力电子软开关技术越来越备受重视,软开关技术将广泛运用于中小型功率的变换器中去,零电压开关(Zero-voltage-switching,ZVS)和零电流开关(Zero-current-switching,ZCS)类型的开关管的应用大幅度地减少了电路的开关损耗,提高了转换效率,减少了体积和重量,并大大提高了开关频率,因此为了响应机车车辆高效化和节能化的要求,研究移相软开关技术在充电机上的应用将有着十分重要的意义。本文主要阐述对原CRH1动车组充电机进行改造,使用新型的移相软开关控制充电技术,目的是将充电效率从85%提升至90%以上。移相软开关技术主要解决开关元器件例如IGBT在高频应用时的开关损耗,开关元器件在开关过程中会产生损耗,如果开关频率很高的话,那产生的开关损耗将十分可观,通过移相软开关技术可以将此开关损耗降到很低几乎为零,从而有效地提高产品整体效率。充电机主电路开关频率的提升、高频变压器和电抗器设计、占空比丢失、移相软开关电路设计以及电磁兼容的设计将成为本文的研究重点。本文以充电机充电效率提升至90%以上为主要目标。首先,从研究基本电路原理着手,进行拓补电路改进,将损耗大的半桥电路改造成效率高的全桥电路,并分析研究全桥电路的控制策略。其次,结合选型经验和充分的理论计算确定高频变压器和隔直电容的参数选型,并搭建PSIM仿真电路,对设计的电路参数进行正确性验证。随后,针对新型充电机功能接口需求进行需求分析和底层软件开发,梳理功能、故障诊断等外界接口,并进行应用层代码编写与模拟测试。最后,对装配好的充电机进行例行试验,采集大量数据进行分析并完成例行试验报告,寻找有资质的第三方试验机构进行型式试验验证,以获得装车资质。