针对大规模电动汽车充电功率因数较低，谐波对电网污染严重，系统效率低、充电速度慢，不能满足电动汽车充电要求的特点，设计采用了一种前级带Boost-PFC的LLC谐振电源和后级为双向DC-DC的电路拓扑结构。针对功率因数低，采用单周期控制方法实现功率因数校正；利用在高频变压器副边添加电容和变压器漏感间的谐振，达到LLC谐振以减小开关损耗；采取正负脉冲双向DC-DC电路来加快充电速率。在Matlab和PSIM仿真验证了该设计能够实现电源变换电路开关元器件的零电压开通，且可以缩短充电时间，使网侧电流谐波畸变率小于5%，功率因数达到0.975。仿真验证了该设计在高功率因数和快速性方面达到了预期，对于汽车电池的应用有很好的效果。