近年来各国经济快速发展,全球汽车保有量呈快速上升的趋势,传统燃油汽车造成的环境污染以及不可再生能源消耗过度问题也越来越严重。随着人们环保呼声日益强烈,新能源汽车应时而生。充电模块作为电动汽车的重要组件之一,其性能的高低直接影响电动汽车的使用及普及,因此开发一款高性能的电动汽车充电设备对推动电动汽车发展具有重要意义。LLC谐振电路能实现软开关的高效率密度,且其体积小,电磁干扰低,十分适合作为电动汽车充电的主功率模块。因此本文主功率模块的设计采用半桥LLC谐振电路。首先,针对半桥LLC谐振电路的工作原理进行分析,利用基波分析法(FHA)建立了 LLC电路模型,并对其特性进行了深入的分析。结合本课题的实际要求,通过计算确定了 LLC谐振变换器的参数,并在参数设计的基础上完成了器件选型。同时利用磁集成思想,设计了磁集成变压器,大大减小了变换器的体积和重量,保证其能够实现高功率密度传输。通过PSIM仿真软件验证了参数的可行性。其次,采用扩展描述函数法对LLC谐振电路进行小信号建模。在小信号模型的基础上分析了小信号模型的动态特性和波特图,并对LLC谐振变换器的补偿器进行了设计。随着电力电子设备的数字化发展趋势,在控制策略上采用数字控制方案,针对LLC充电模块的单环设计的不足,本文采用PI双闭环控制,能够实现谐振电路的稳定闭环控制。利用PSIM软件搭建了半桥LLC谐振变换器闭环系统,通过对变换器的稳态性能、动态性能以及充电性能进行仿真,经分析本文设计的变换器在稳定性和抗干扰性上有明显改善,验证了控制环路设计的正确性和有效性。最后,本文设计并制作了一款550W样机,通过搭建的实验平台,给出了实验的结果与波形,验证了理论分析及仿真的可行性及正确性。