電動汽車充電樁系統設計分析

柏靜

摘? ?要：在節能減排環境下，為減少環境污染問題，電動汽車應時而生。充電樁作為電動汽車的重要組成部分以及重要能量來源，加強其研究能促進電動汽車的長久發展。文章分析研究了充電樁的發展時期和現狀，對我國目前已有的充電方式以及可行性進行了分析，探究了電動汽車充電樁設計，具體為硬件、軟件、功能設計等方面，希望能助力我國的電動汽車飛速發展。

關鍵詞：電動汽車;充電樁;設計

在保護生態環境背景下，為保護人類生存環境、保障經濟社會可持續發展，我國汽車工業逐漸向節能環保、綠色產業轉變，電動汽車作為重要組成部分也勢必朝著節能減排趨勢發展。充電樁作為電動汽車的加油機，對其系統設計進行研究具有非常重要的現實意義。

1? ? 電動汽車充電樁概述

1.1? 電動汽車充電樁發展歷程及近況

新經濟時代，我國工業發展飛速，但給生態環境帶來很多壓力和傷害。隨著我國經濟文化的發展，加強環境保護意識、提倡節能低碳是我國社會發展必然趨勢。因此電動汽車出現并逐漸推廣，目前，電動汽車在我國整個汽車市場有著舉足輕重的地位，在電動汽車推廣應用初期，因部分配套設施沒有得到完善，所以在很大程度上阻礙、制約了電動汽車的普及發展，隨著環境保護、可持續發展戰略的建立，該問題受到了相關部門的關注和重視，投入了大量的資金對電動汽車的配套設施進行豐富、完善，并且已經取得了一定的成果和經驗，其中包含充電站、充電樁等。

1.2? 電動汽車充電的方法

電動汽車充電的方法主要有交流充電、直流充電。直流充電不僅限于大型的公共汽車，在很多停車場地都會使用，同時具備交流、直流兩種充電樁，直流充電樁相對于交流更適用于大型車的快速充電。

（1）交流充電。使用220 V，380 V交流式充電電源，推動了電動汽車多功能車載濾波電路、三相整流橋等充電設施的發展，能夠對電動汽車的二次電池進行實時、有效充電，耗費時間較短，功率較高，被廣泛應用在小型電動汽車上。

（2）直流充電。借助地皮表面的電源，對電動汽車的二次電池（蓄電池）實施充電行為。與交流充電方式不同，直流充電并不需要二次電池進行作用，充電時間較快，被廣泛應用于大型的電動汽車以及電動汽車快充。

2? ? 充電樁建設的兩種可行模式

2.1? 建設交流充電樁

為便利汽車充電，可以在電動汽車的停放場地建造相應數量的交流充電樁，所用的220 V，380 V交流電壓是當今汽車工業中普遍存在的，相對容易獲取，所以可以使用兩種交流電壓形式。家用電動車或者小型電動車都可以，最大特點是電動汽車可以隨時利用閑暇時間進行充電，使用便捷。

2.2? 建設直流充電樁

與交流充電樁不同，直流充電樁更適合大型的電動汽車充電，在大型電動汽車停放場地建立直流充電樁，能夠使大型的電動汽車迅速充電。因為直流充電樁的功率偏大，很容易對電動汽車的電網造成損害，因此必須定期對電網進行維護保養。

3? ? 電動汽車充電樁設計

3.1? 硬件設計

電動汽車的組成構件相對復雜、數量多，基本組成和構件主要為系統板、感應卡讀卡器、指示燈等。在電動車的主要結構組成中，系統板是最重要的組成構件，不僅能夠對整個充電流程進行監控，還能夠借助通信功能將充電設備的充電數據保存并傳輸給后臺。

3.2? 軟件系統設計

3.2.1? 系統工作流程

當電動汽車電量不足需要充電時，駕駛員只需要把IC讀卡器放在刷卡區，根據顯示屏的指示進行操作，與充電口相連接，選擇相應的充電方式進行充電即可。在充電過程中，系統板檢測系統會對整個系統設備連接情況進行檢查、把控，一旦出現錯誤連接或接觸不嚴等情況，會第一時間作出指示、發出警報、終止充電功能。

3.2.2? 功能模塊設計

設計充電樁軟件系統時，必須嚴格按照系統的編寫模塊進行操作，保證軟件設計系統的科學性以及可操作性，而且還能夠推進充電樁系統的功能拓展?？梢詫⒊潆姌断到y的功能板塊，拓展成多個工作板塊，主要包含主控板塊、計量計費、安全模塊等，具體功能拓展框架如圖1所示。

3.2.3? 環境及電磁兼容設計

電動汽車充電樁通常都被建設在室外，容易受天氣影響，對軟件系統造成損害。除此之外，電動汽車本身屬于電力設備，必須要有抗電磁干擾能力，保證系統能夠正常運行。對電動汽車充電樁進行架構設計時，可以使用交叉和覆蓋的方法，不僅能夠增強對電樁體的保護，而且有利于樁體的空氣流通，提升散熱能力。

4? ? 結語

電動汽車充電樁裝置由多個構件組成，具體有硬件、軟件系統以及環境、電磁兼容等部分，其功能模塊設計包含多個模塊，具體為打印部分、遠程通信部分、安全模塊等。在整個系統建設過程中，必須確認每個環節和流程，保證充電樁系統正常運行，推動電動汽車的發展。

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