电动汽车的不断发展相关充电配套设施的功能日趋完善

由于环保政策的推动和相关技术的进步，我国的电动汽车普及率连年上升。不同于传统燃油汽车，电动汽车通过充电补充能量。在充电过程中，交直流电的转换，电能与化学能的转化等现象都会造成不可避免的电能损耗。当下我国电动汽车保有量世界第一，由电动汽车充电损耗造成的能源浪费不可忽视。

随着电动汽车的不断发展，相关充电配套设施的功能也会日趋完善，车载充电机是固定安装在电动汽车上的充电机，能够根据电池管理系统(BMS)提供的数据，动态调节输出电压与电流，确保充电过程安全的进行车载充电机在交流充电桩与蓄电池之间起着连接纽带的作用，将交流充电粧提供的低压交流整流为高压直流后输出至蓄电池的正负极，最终转换成电动汽车所需的直流动能。

充电模块主电路由AC-DC电路和双向DC-DC变换器电路两部分电路组成。AC-DC电路是从220V交流电整流后变成直流，通过逆变电路转换成交流电，然后再整流成适合蓄电池充电的直流电，最后通过双向DC-DC电路给蓄电池允电。DC-DC变换器具有充放电功能，能够蓄电池放电时提供回路，达到储存能量，提高充电效率。逆变器的作用是将直流电转换成交流电的一种器件。由于输入的交流电是220V，实现输出可调的250到400V的电压输出，同时也为了能够改变电流的大小，逆变器就是这了实现这样的目的。除此，为了安全考虑，起到保护作用，比如电路电压、短路保护、电流过载保护和超温保护等。

当前交流充电设施比直流充电设施更加普及。通过公用充电桩，自家车库等地安装的私人充电桩，甚至普通家用电源都可进行交流充电。只是考虑到安全问题，使用普通家用电源临时充电时，充电电流需要调至低档位，防止安全事故的发生]。交流充电设施需要给车载充电机提供220V的交流电源，故通过充电桩或是家用电进行充电本质上并无太大区别。通过220V交流电连接充电枪进行充电，在电源分布密度上远超交流充电桩，使车主更容易找到电源，在找不到交流充电桩或者需要长时间排队的情况下，也为广大电动汽车用户提供了一种选择。

220V交流民用电经断路保护器后分成了三条线路。第一条支路接入防雷器，输出接地;第二条支路接入硬件系统的电源模块，为充电桩主控板和外围设备提供直流电源;主线路接入交流智能电表后，通过交流接触器输出220V交流电给充电枪。充电枪连接至待充电汽车，主控板通过控制导引电路判断充电枪与车辆的连接状态，确认完全连接后，主控板借助低压继电器控制主线路中交流接触器的断开与闭合，从而掌控着主线路中电能地输出与停止。

交流充电桩作为专业充电设施，其安全性远高于家用电充电。市面上公用交流充电桩，最大可提供32A的充电电流，充电效率远高于家用电充电。除此之外，现在交流充电桩大多都拥有先进的人机交互模块，通过手机下载客户端，不仅可以查找附近闲置充电桩，还能通过手机等终端实时向用户传输充电参数，反映充电进度。用户可以根据客户端给出的参考，提前设置充电时间，避开用电高峰，提高充电的经济性。也可根据自身情况，随时通过遥控结束充电。

伴随着国家双碳计划的实施，新能源汽车尤其是纯电动汽车的市场占有量增长迅速，除此之外，科技发展，各种智能应用在生活中的普及，人们对电动汽车充电桩的功能性也提出了更高的要求。 一是充电模块的拓扑结构选择以及相关元器件的选型，二是充电过程中主控制单元模块的控制电路设计，三是保护控制模块的设计，四是主控制单元模块的接口设计，五是计量模块的选型和接口设计，六是辅助功能模块的选型和设计。