随着全球经济的不断发展，汽车逐渐成为了人们生活中不可或缺的交通工具。它拉近了人与人之间的距离，提高了生活效率，改善了生活质量。但与此同时，由于传统汽车对化石燃料的不断需求及汽车尾气对空气污染的日益加重，寻找新能源来代替传统燃料成为国际共识。新能源汽车对化石燃料的需求和对环境污染较小，已受到了广泛的关注。其中纯电动汽车虽具有突出的环保优势，但受限于燃料电池的能量密度和容量，纯电动汽车动力差，无法与传统内燃机汽车相抗衡。而具有与内燃机汽车相近的一些高性能电动汽车，其过高的成本阻碍了市场化的进程。混合动力汽车作为传统汽车向电动汽车转变的过渡产品，结合了传统内燃机和电动汽车的优点，是更具实用意义的新型汽车。本文针对新能源汽车电驱系统存在的问题，如：电池单体动态均压、续航里程、功率密度、使用寿命和安全性等，提出了一种由级联H桥、矩阵变换器和中频变压器组成的交直流混合多电平变换器。其中，H桥单元并联电池作为单体模块级联后输出，它兼容不同种类的电池，对电池组进行独立的能量管理，大规模减少了电池组串联。级联H桥是系统中的储能部分，在电池充放电的过程中，通过引入电池动态均衡算法，保持系统运行过程中单体电池充放电电压的一致性，在延长电池使用寿命的同时提高了系统的安全性。矩阵变换器连接内燃机可实现输出力矩控制，满足不同工况的输出需求。级联H桥和矩阵变换器均输出中频电压，连接到中频变压器的输入侧绕组，输出侧连接负载。并通过中频变压器实现系统中的能量流动，构成车载变换器的能量管理系统。由于系统采用中频输入，有效减小了系统的体积与重量，显著提高了能量管理系统的功率密度。基于以上各部分控制策略的研究，搭建仿真模型验证所提出拓扑和控制策略的正确性。搭建整个系统的硬件平台，对H桥的充放电均衡控制和系统的能量管理算法进行了实验验证。