电动汽车需要利用与大电网连接的充电桩为电动汽车充电。并网充电桩电能变换一般由两部分组成:分别是前级AC/DC变换器和后级DC/DC变换器。其中,前级AC/DC变换器的作用是:将大电网交流电变换成直流电,减少充电桩对大电网电能质量的影响,满足入网要求;后级DC/DC变换器的作用是:将前级直流电压变换成宽电压输出,为各电压等级电动汽车提供能源。随着电动汽车的快速发展、大量增加,研究并网充电桩电能变换及其控制具有重要意义。充电桩前级变换器的要求直流电压稳定、双向潮流、电流谐波小、响应快、功率因数高。传统的直接功率控制是采用功率滞环比较器和开关矢量表,由于该方式控制方式开关频率不固定,精度有限,不利于电流谐波降低。本文针对这些问题利用模型预测与直接功率控制结合,即模型预测直接功率控制策略。该控制采用模型预测方法,利用模型预测控制器代替滞环比较器对瞬时功率进行控制,这样解决了电流谐波的问题,同时降低系统设计复杂性。该方式既保留了瞬时功率跟踪性能,也能有效控制直流侧电压和降低网侧电流谐波。在模型预测直接功率控制的基础上,除了有功功率和无功功率外,引入了第三个控制目标直流电压,以提高系统对其的控制性能。当在不同的工作情况,最优权重因子是不同的。对于多变工作状态的系统,要使一个固定的系统在所有工作状态下都处于最优状态是很困难的。为了避免权重因子的整定,本文提出一种三矢量的并联模型预测控制方式,采用三个价值函数并联,使三个函数同时并且独立得到控制。通过这种方式,既避免了权重因子的整定,又可以适应于工作状态多变的系统。本文通过MATLAB中Simulink仿真软件以及搭建dSPACE实验平台进行控制方式的仿真和实验验证。对传统的直接功率控制、模型预测直接功率控制、并联型模型预测直接功率控制三种控制方式结果进行对比。系统仿真以及实验结果显示改进后的控制方式的动态性能和稳态性能均有显著提高。对直流侧负载突变情况下直流侧电压有更好的抗干扰性,同时还能满足装置在网侧电流低THD、单位功率因数下工作,验证了并联型模型预测直接功率控制方案的优越性。