伴随着社会经济的快速发展,能利用可再生能源发电的电动汽车拥有非常大的发展空间。可再生能源发电存在的稳定性、连续性差的问题使得电动汽车蓄电池充电装置工作效率降低且不能平稳运行。同时,用作充电装置的整流器拓扑容易产生谐波,会对输出电能质量产生影响。SWISS整流器作为一类新式充电装置拓扑,其控制策略可以极大地提升输出直流电能质量。本文基于预测控制的SWISS整流器为研究对象,对其工作原理以及控制策略进行研究。首先,通过分析SWISS整流器的基本工作原理,根据其在一个开关周期内谐波注入网络和开关管的不同导通状态,将SWISS整流器电路拓扑等效为Buck变换器电路进行分析。同时,利用状态空间平均法对该Buck变换器电路进行小信号建模,推导电感电流到占空比的传递函数和电感电流到输出电压的传递函数。其次,研究预测控制策略的基本原理,从其五个组成部分设计适用于SWISS整流器的控制器。同时,在LC滤波器的基础上设计新型LLR-CⅠ型滤波器,设计其各项元件参数,并通过分析其输入电压到输出电压传递函数的波德图检验新型LLR-CⅠ型滤波器的滤波特性。最后,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建SWISS整流器的仿真模型,对采用预测控制策略以及应用新型LLR-CⅠ型滤波器后的SWISS整流器分别进行了仿真。将采用传统PI控制的SWISS整流器与基于预测控制的SWISS整流器作对比分析,仿真结果有效表明预测控制策略对于SWISS整流器的输出电能具有更佳的纹波抑制效果、在负载突变的情况下具有更短的超调时间;同时通过对采用新型LLR-CⅠ型滤波器的SWISS整流器与采用LC滤波器的SWISS整流器进行对比分析,仿真结果突出新型LLR-CⅠ型滤波器在提升输入电流质量方面所具有的优越性。