摘要：当前社会发展中电动汽车的使用数量越来越多，在汽车使用数量骤增的同时，汽车带来的问题也逐渐此显现出来，由于汽车尾气的排放对大气造成了严重的污染，因此在这种背景下人们为了保护环境而积极地采取新式的汽车应用设计，电动汽车就是众多环保汽车设计中的一种，在实际电动汽车的应用过程中需要借助专门的充电桩进行充电管理，于是在这种背景下应该加强对电动汽车充电桩充电管理系统的设计研究，只有加强电动汽车的充电管理系统研究，才能保障在实际汽车的运行过程中保障汽车能够在源源不断的动力支持下，进行专门的工作运行。
关键词：电动汽车；充电桩；充电管理；系统设计
1发展现状
最近几年，国内的电网公司已经陆续建立了超过600多座充电站以及20000多台分散的充电桩，形成了一定的规模。很多企业也提出了电动汽车智能充电的导航系统、智能充电桩设计，同时还建立了智能服务平台，但是迄今为止，智能充电服务还没有出现。
2充电桩的类型
通常情况下，充电桩就是一种为电动汽车提供电能的装置，对于长期使用电动车的人来说非常便捷，目前充电桩主要有2种：直流充电桩及交流充电桩。直流充电桩也被称之为非车载充电机，其原理是将直流电输出，为电池充电，一般来说功率很大，现在主要是60kW、120kW以及200kW为主，所以采用直流充电桩速度更快，一般直流充电桩都是出现在火车站以及飞机场等地。
交流充电桩的原理是将三相或者是单相的交流电采用车载充电机转换为直流电进行输出，通常功率比直流充电桩要小，主要是7kW、22kW以及40kW为主，相比于直流充电桩充电的速度比较慢，一般都出现在小区或者是市内的停车场中。
3电动汽车充电桩充电管理系统的设计原则
3.1安全性设计原则
在经济飞速发展的同时人们在生活过程中越来越注重对产品质量以及产品的安全性能，因此在实际电动汽车充电桩充电管理系统的设计过程中，首先要遵循的一项原则就是在实际设计过程中注重对系统的安全性设计。只有加强了系统的安全性设计，才能保障电动汽车在实际运行过程中，其充电管理系统是安全运行的。另外安全性设计原则还体现在对电动汽车充电管理系统的性能设计上，性能设计的安全性主要值得是加强对系统的安全性抵御能力设计，只有保障系统在实际运行过程中不会出现中病毒现象，才能使得电动汽车的运行是安全的。
3.2系统开放性设计原则
开放性设计原则在电动汽车到的充电桩充电管理系统的应用中也是很重要的，由于在实际电动汽车的使用过程中，其面对的使用者文化程度以及对汽车系统的了解程度不同，因此在这种背景下，必须要加强对电动汽车充电桩充电管理系统的开放性原则设计。在开放性原则系统设计中首先要注重的是对系统的数据通信协议设计，在通信协议的设计中要面对不同厂家的信息输入，因此系统的开放性设计要注重对系统的兼容性设计。
4电动汽车充电桩充电管理系统的硬件和软件设计
4.1总体设计
在对电动汽车充电桩管理系统进行设计的时候，一定要对其硬件系统设计工作引起足够的重视，其主要包括对通信模块、STM32管理系统、输入输出模块以及电源模块的设计，只有确保了硬件系统的设计质量才能有效保证整个充电桩的设计质量，从而让其在实际使用过程中发挥出更大的作用。
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4.2硬件设计
4.2.1带有光耦的输出电路设计
在对电动汽车充电桩管理系统进行设计的过程中，相关的设计人员一定要对光耦输出电路的设计工作引起足够的重视，在具体设计过程中，最好是采用PWM光波电路，采用这种模式的主要目的是可以更好地确保充电管理系统在对STM32位一体的输出光波进行应用的时候可以将电压控制在0到3.3V之间，同时也可以电压的波动值控制在-12到12V之间，在具体操作过程中，为了更好地防治PWM光波受到其他光波的影响，需要在电路设计过程中加强了对隔离干扰光耦电路输出实际。
4.2.2带有光耦的通信电路设计
在对电动汽车充电桩管理系统进行设计过程中，应该充分结合实际需求对通信功能进行专门的设计，在具体设计过程中，一般情况下也都是采用带有光耦模块的通信系统。在对通信系统进行设计的时候，应该对其系统中的RS485收发器芯片设计工作引起足够的重视，从而更好地确保系统在实际应用过程中的高效运行，这就需要在具体设计过程中应该将电源地线模块和管理模块紧密联系在一起，同时还应该找到通信功能接入点的准确位置。除此之外，还应该对光耦通信系统设计过程中的发送功率和芯片传输具体需求进行充分了解，并进行针对性地设计，只有这样才能有效确保整个通信系统信号的正常传输。
4.2.3 LCD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。
4.3软件设计
对电动汽车充电桩进行设计的时候，相关的工作人员一定要确保整个管理系统流程的科学性和合理性，在实际管理过程中，通常情况下都需要对系统充电电量的实际运转状况有效的管理和控制，所以只有读充电流程进行严格的管理才能更好地确保整个系统的稳定运行，进一步更好地保证系统的充电作业。
在对管理系统软件进行设计的时候，还应该对各项数据进行详细的记录，一般都会记录在FM31256存储器当中，而且在对电动汽车充电桩管理系统进行设计的时候，还应该对程序框图的运行状况进行准确的设计，通过对运行过程中的各种数据进行判断来对整个系统运转信息进行更好地了解。
4.4电动汽车充电桩充电管理系统的数据集成方案设计分析
在进行电动汽车充电桩充电管理系统设计中，要有针对性地进行充电管理系统的数据集成方案应用设计，因此在实际数据的设计过程中要有针对性地进行数据的整合处理。一般情况下，常用的数据集成设计方案有两种，两种设计方案在实际应用过程中的效果是相同的，只是在实际应用过程中，其面对的数据类别不同。以C++语言设计通讯为例，在其实际设计过程中，要根据系统应用的信息数据变化系统协调功能的设计。在C++语言集成数据的应用下能够有效提升充电管理系统的稳定性。另外在系统数据集成方案的设计中经常运用到的一项设计，在实际数据集成中将数据以无线传输PULL采集形式进行专门的数据传输应用，数据传输和系统的信息传输终端之间会通过无线信号传输转换，进行专门的数据传输采集，这样才数据传输和采集的过程中有效的将充电管理系统的功能运行好。
总之，通过上面内容的介绍能够得出，在进行交流充电桩的分析时，比较重要的就是原理图的分析，通过原理图和车载充电内容，然后与控制器进行结合研究硬件的设计。电动汽车充电桩的工作原理相对比较复杂，程序的设计也比较繁琐，本文的研究只是进行初步的探索，仍然存在一些问题，在以后的工作中需要继续研究。
参考文献：
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[2]王涛，张东华，贺智轶，等.电动汽车充电桩的控制系统研究与设计[J].湖北电力，2011（1）.
[3]张允，陆佳政，李波.利用有源滤波功能的新型电动汽车交流充电桩[J].高电压技术，2011（1）.
论文作者:朱亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/17
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