近些年,出于环保和减小能源损耗的考虑,各个国家都大力发展电动汽车事业。直流充电桩作为电动汽车的配套设备,受到广泛关注,并朝着高频化、高功率密度化、便捷化和智能化的方向不断发展。然而在发展过程中还是存在很多问题,高频高密度的同时,会增加开关管的开关损耗,降低开关电源的效率,甚至会导致严重的后果,这些对于充电桩发展来说都是亟需解决的。为了解决充电桩内功率因数校正拓扑开关损耗问题,软开关技术被广泛地应用,成为当前国内外研究的热点,通过建立小信号模型,综合逻辑门和平均电流控制方式,来进行对拓扑的研究,给出了电流控制器、电压控制器和PI控制器的设计过程,采用加入前馈控制的方式来针对性的解决网侧电流畸变的问题,确保网侧功率因数;同时考虑到网侧电压的波动和负载的不确定,进行全载范围内的切负载仿真,从理论上验证拓扑的可实用性。之后通过硬件平台来验证设计的合理性和可行性。本文研究的充电设备是两级拓扑级联而成,作为一个整体也要考虑各自的工作能力。Buck电路作为后级拓扑,通过建立小信号模型,给出了电流控制器、电压控制器和PI控制器的设计过程,来对其进行分析。为了减小前级功率因数校正拓扑对其的影响,通过加入控制策略予以减弱,进行变输入的仿真予以验证,同时进行全载范围内的变负载仿真来验证拓扑的宽使用范围。针对传统充电方式对锂离子电池的充电效果不理想的问题,综合锂离子电池的电池特性、电池的工作原理和充电过程中出现的问题,提出了采用多阶段充电模式的解决方案。采用基于PI控制器的电流单闭环控制和基于PI控制器的电流电压双闭环控制,根据预先选定的充电曲线设定各个阶段切换的阈值,采用柔性切换的方式来完成整个充电过程。通过仿真来验证整个过程,后在实验平台上来完成相应的硬件实验。根据变换器的输入输出指标,设计基于数字控制器STM32F407为核心的系统。在此基础上,搭建一台3k W实验样机。通过对实验波形的详细分析,可以得到,功率因数校正拓扑能够实现软开关,充电桩能够按照预先设定的充电曲线进行控制,网侧的功率因数能够满足要求,充电桩整体的传输效率也满足要求。