摘要：充电站设计前应充分调查分析服务车辆电池主要参数及车辆数量，准确定位充电站类型，确定适应的充电方式方法，合理选择充电机功率等主要参数，以提高充电机充电功率，减短服务车辆充电时间，从而提高充电站经济效益。吸引更多的社会资金和力量参与充电站建设，对电动汽车可持续发展极为重要。
关键词：电动汽车；智能充电桩系统；设计
对交流充电桩分析过程中，根据原理以及车载充电内容，需要结合控制器设计硬件研究。电动汽车充电桩系统工作相对复杂，程序设计相对繁琐，这次研究只是初步探索，在研究中依然存在很多问题，技术实现和理论基础也需要研究以及探讨。
1.充电桩的类型
一般来说充电桩主要是为了供给电动汽车所充电的一种装置，对于经常使用电动车的朋友来说十分方便，充电桩目前可以分成交流充电桩和直流充电桩，交流充电桩输出依靠的是单相或者三相交流电通过车载充电机转换成直流电给车载电池充电，一般功率比较小，分别有7kw，22kw，以及40kw等功率使用，充电速度较慢，因此经常会安装在小区附近或者停车场的附近。
直流充电桩可以称为非车载充电机，是指输出直流电给车载电池进行充电，功率相对比较大，有60kw，120kw，200kw，甚至还有更高的，因此，在充电的过程中比较快，主要安装在高速公路的路口，或者大型飞机场、火车站附近。
2充电桩硬件电路设计
2.1硬件设计
在整个系统的设计过程中，控制系统的设计是一个核心环节，必须要通过C４４Box对电池管理系统进行控制，这个处理器的主要作用是用来进行控制，然后再采用网络通信系统来完成信息的采集和统计。本文所设计的控制系统能够由客户进行控制，用户可以采用系统查询到卡里面的余额数目，并且通过系统的显示屏，可以看见目前电池的电量以及充电所需的时间等。系统的时间控制系统主要由电能输出、电源电路以及单元处理等几个硬件组成。系统中还有一个电路是用于控制充放电的，由信号采集电路和信号调理电路组成，这个电路的作用就是对系统电源整体的输出进行有效的控制，保证系统的正常运行，电源电路在传输的过程中，系统要将电压转换为电源电路、液晶显示接口电路以及ＮoFlash电路设计。
2.2ＮandFlash电路设计
充电桩控制系统在进行控制的时候，硬件部分需要通过处理器进行处理，我们将调度中心当作主要的操作步骤，启动的程序要在ROＭ里面进行。同时，一些记录会存放在控制系统里面，这些记录会存放在ＮandFlash里面，比如电流、电压和传感器数据，通过数据存放，可以更快速地完成人机交换。
2.3ＬCD接口设计
进行ＬCD接口的设计时，本文采用的是S３C４４BOX芯片，用这个芯片作为控制芯片，通过S３C４４BOX能够实现液晶屏幕的控制。采用ＬCD对控制器进行驱动，可以找到接口的时序和像素数，通过相关的数据进行总线宽度程序的编写。在ＬCD控制器的外部接口中主要有这几个信号：ＶＬＩＮE线同步脉冲信号、ＶFRＡＭE帧同步信号、ＡC信号以及ＶCＬK像时重信号。
2.4交流充电桩控制导引电路设计
导引电路作用如下。
１）进行充电操作之前，必须对接口处的连接进行检查。
２）下一步进行电功率与充电连接装置的相关工作，所登记的内容要保证准确。
３）进行充电时要保证好监管工作。充电桩和需要充电的电动汽车进行连接的时候，通过充电电缆进行连接是最佳方式，为了可以实现这个原理，在进行充电工作之前，要有效的控制好充电桩，进行有效的监测和控制并记录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆记录完成之后判定电压值是否符合要求，同时对所有的接口间的链接进行确认，再由PWＭ信号的判定结果将充电桩的最大值进行确定，不仅是充电的过程中，充电前也要记录要相关的数值，保证整个过程的安全。
2.5电能输出通断控制设计
通过上面的设计内容，能够知道在对导引电路正电压减半状态进行检测时，充电桩的负荷开关闭合能够对充电的具体情况进行决定，在开始供电的时候，如果同一电路里面存在了断点，检测的过程中就会产生电压的波动，如果将负荷的开关关闭，那么充电的过程就会中断。
3软件设计
3.1软件系统模块划分
智能充电桩系统按照模块来划分，大体上可以分为中央控制模块即主控模块、ＩＣ卡识别模块、人机交互主页面即显示模块、充电模块、费用计算模块，各个模块之间互相独立，由多线程单独处理，无论哪一个模块出现故障都不影响其他模块运行，而且在各个模块之间进行信息交互，共同协作完成整个电动汽车的充电以及计费过程。
3.2软件系统工作流程
电动汽车用户需要充电时，将汽车的充电口与充电桩的手柄连接之后，具体的工作流程如图３所示：
3.3软件详细设计
根据智能充电桩系统的软件工作流程，电动汽车用户充电可分为以下几个步骤：
１）进行ＩＣ卡识别将充电桩激活。如果无法识别则需重新开始，如果正常识别则进行下一步。
２）判断连接是否正确。如果充电插口与手柄之间的连接不正常，给出预警提示后重新连接。
３）选择充电模式。这个时候充电桩需要判断当前电池的状态，如果与用户选择的充电模式有冲突需要给出预警提示以及合理化的建议。
４）进行充电。在充电的过程中，显示模块负责显示一些基本信息，诸如卡内余额，已完成充电时间以及预估剩余充电时间等。
５）充电完成。充电结束的时候充电桩需要给出提示。
６）计费。计费模块给出本次充电所需费用。
７）打印凭证。用户打印计费凭证之后即可离开，这个时候充电桩就自动进入锁死状态，继续等待下一个用户。
4系统测试
4.1性能测试
在智能充电桩投入使用之前，一定要经过现场测试，确保可以满足快速充电的需求，并且可以显示电池的电压电流、充电的电压电流、卡内余额、充电时间、剩余充电时间等信息。保证智能充电桩在运行状态良好时投入使用，如此才可以给用户带来良好的客户体验。
4.2压力测试
在基本功能测试完毕之后，还应该进行压力测试，即智能充电桩在连续工作时的抗压性，随着人们的认可，电动汽车的数量会越来越多，充电需求也会随之增大，因此面对大客流量时智能充电桩的运行状态同样值得我们关注，使用简单、不出现机器故障、充电快速、计费准确，这些都是优良的智能充电桩系统必备的功能。
总结
总之，随着新能源汽车市场的快速拓展，电动汽车的应用也会越来越广泛，操作便捷、充电安全高效的充电桩势必会得到广泛推广，而充电桩的智能化也是推动电动汽车行业快速发展的有效手段，同时为改善环境做出了突出贡献。
参考文献：
[1]张谦。电动汽车充电站仿真模型及其对电网谐波影响[J].电工技术学报。2012（02）。
[2]王涛。电动汽车充电桩的控制系统研究与设计[J].湖北电力。2011（01）。
论文作者:刘源,纪豪伟,高凌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
标签：模块论文; 电动汽车论文; 系统论文; 电路论文; 充电站论文; 智能论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第18期论文;