我国政府对电动汽车中的插电式混合动力汽车和纯电动汽车给出了补贴政策,大大促进了电动汽车的发展,这也使得电动汽车充电机和电池管理系统(Battery Manage System,BMS)成为了研究热点。随着电动汽车大规模的应用和接入电网,电动汽车充电机对电网的影响不可忽视,智能电网的发展对电动汽车提出了更高的要求。其中,电动汽车充电机要能实现能量的双向流动,即要满足V2G(Vehicle to Grid)应用,向电网提供能量;另一方面能向电网提供无功补偿以实现电网的支撑。可见,采用电动汽车双向充电机(Electric Vehicle’s Bidirectional Charger,EVBC),可促进智會能电网的发展。本文针对电动汽车V2G应用要求,研究车载电动汽车双向充电机变换器及电池管理系统,研究车载EVBC变换器的共模漏电流抑制方法。车载EVBC变换器电路采用非隔离的两级式电路,由双向AC/DC电路和双向DC/DC电路构成。双向DC/DC变换器采用3路交错并联的Buck-Boost电路拓扑,以减小电池侧的输入、输出纹波,从而提高了电池的使用寿命和功率密度;双向AC/DC变换器采用H4全桥电路,以实现整流和逆变功能。论文对单相车载双向充电机电路提出了瞬时功率控制策略,以实现电网调度所需的有功和无功;论文针对低频共模漏电流,提出基于双向DC/DC电路的主动抑制方法,以抑制单相EVBC直流环节的低频共模电压,从而提升充电机的可靠性;针对单相EVBC,本文采用了基于二阶广义积分的虚拟正交分量方法,以实现瞬时功率的计算和锁相。论文中的电池管理系统采用了分布式设计,包括一个主控板和多个采集板。采集板芯片选用TI公司的电池管理专用芯片bq76PL455,主控板选用TI公司的TMS570LS0432 ARM芯片。采集板主要负责采集单体电池的电压、温度等数据,通过通讯的方式发送到主控板,主控板主要对来自采集板的数据进行分析和处理,包括电池的剩余电量(SOC,State of Charge)计算、瞬时功率(SOP,State of Power)、绝缘阻抗的测量以及均压管理控制等,并可以和上位机、车辆上其他控制设备进行通讯;本文SOC估算方式使用的是安时积分和开路电压(OCV,Open circuit voltage)相结合的方法,通过开路电压的方法进行校正工作,然后使用相对更准确的安时法进行SOC的估算,从而提高电池管理系统SOC估算的准确性;对电池的绝缘阻抗提出了外接电阻法的测量方法。论文设计了 3.3kW车载电动汽车双向充电机,给出了双向AC/DC变换电路、双向DC/DC变换电路中功率电感、滤波电容的设计方法,和主功率开关器件的选型。采用PSIM软件对控制策略进行了仿真,并通过实验验证了功率电路和控制策略设计的正确性。对BMS系统中关键算法进行了仿真和实验验证。