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目前,全球经济得到了快速的发展,但是环境破坏严重、能源开采过度,这些都导致了许多产业将被迫转型。其中汽车产业的发展离不开石油能源的开采利用。在面对全球石油危机和汽车尾气排放严重污染生态环境的情况下,汽车行业必须找到方法能够促使新的能源方式与环境达到和谐。电动汽车和可再生能源发电技术(太阳能发电)是解决能源危机和环境问题的两个重要途径。因此本文研究基于微网的光伏电动汽车充电桩系统,以实现电动汽车与可再生能源的集成应用,从而达到协同增效的作用。本文以基于微网的光伏电动汽车充电桩为研究对象,主要研究了光伏发电子系统和双向充电桩子系统两部分。本文结合当前研究的背景意义,深入了解光伏发电、微网技术及充电桩发展的研究现状,深入研究光伏发电技术、微网技术及电动汽车充电桩技术。对光伏充电桩中的光伏发电子系统进行分析和设计,深入研究了光伏发电系统的工作原理、分类、组成和结构,分析了光伏发电技术采用的主要控制方法-最大功率点跟踪控制方法,从而对光伏充电桩中的5kW光伏发电子系统进行设计,给出了设计方案及光伏发电子系统中设备的选择和设计。本文对光伏充电桩子系统的三电平AC/DC变换器进行了研究,提出了三电平AC/DC拓扑结构,建立了三电平AC/DC的数学模型,采用了简化三电平空间的SVPWM算法,对三电平矢量扇区和三电平作用时间及顺序进行了判断,并提出了三电平AC/DC电流内环设计,电压外环设计的控制策略,为验证设计的正确性,从而建立了 25KW的三电平PWM整流器的仿真模型。最后,对光伏充电桩子系统的三电平双向DC/DC进行了研究,在研究基于双半桥三电平双向DC/DC变换器的工作原理基础上,提出了三电平双向DC/DC拓扑结构,并对三电平双向DC/DC变换器的特性进行了分析,其中包括功率流特性分析和软开关实现条件两部分,另外还分析和比较了三电平双向DC/DC变换器当中最为普遍的两种控制方法,分别为脉宽调制和移相调制的控制方法,通过两种方法的分析和比较,给出了控制方式的选择的结论,指出移相调制优于脉宽调制的结论。在三电平双向DC/DC变换器的理论基础上用PSIM对其进行仿真,以此来验证变换器本身及软开关实现条件的理论分析。本文搭建了模拟仿真系统,对理论基础和控制策略进行验证。仿真结果表明光伏DC/DC满足把光伏阵列输出电压转换成适合逆变器直流侧电压要求,同时仿真结果验证了本文设计的三电平AC/DC变换器、三电平双向DC/DC变换器合理可行。