目前日益严重的能源紧缺及环保问题促进了电动汽车的发展，但由于电池技术受到能量密度和耐久性方面的限制，纯电动汽车在短期内难有较大突破。相对于纯电动汽车，增程式电动汽车在整体结构中增加了可为动力电池充电的辅助动力单元(APU)，这使得增程式电动汽车既保证了续驶里程和电池耐久性，又有效增加了电能对石化燃料的替代。因此，对增程式电动汽车核心部件APU的研究具有很大的现实意义。本文采用三相电压型PWM整流器拓扑结构作为APU控制系统的主电路，该方案不仅能获得可控的AC/DC变换性能，而且可实现同步发电机电流正弦化，减少了谐波干扰，从而真正实现绿色电能变换。本文首先对PWM整流器的工作原理及其控制方法进行了论述，详细介绍了三相电压型PWM整流器的数学模型及控制策略。其次，根据整车动力系统参数对APU部件进行选型，确定了发动机和发电机的参数。在此基础上，完成了以英飞凌16位单片机XC164CS为核心的APU控制系统硬件设计及软件开发。最后，搭建了试验台架，对APU控制系统进行调试，采集了实验数据。结果表明，本文设计的APU控制系统能达到最初的设计要求，基本实现了各个控制功能。本文所采用的PWM整流方案使得主电路交流侧电流波形趋于正弦波，这说明主电路交流侧谐波含量较小，能够降低发电机损耗且提高APU的发电效率。