由于環(huán)保政策的推動(dòng)和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)普及率連年上升。不同于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)充電補(bǔ)充能量。在充電過(guò)程中，交直流電的轉(zhuǎn)換，電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化等現(xiàn)象都會(huì)造成不可避免的電能損耗。當(dāng)下我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)保有量世界第一，由電動(dòng)汽車(chē)充電損耗造成的能源浪費(fèi)不可忽視。

隨著電動(dòng)汽車(chē)的不斷發(fā)展，相關(guān)充電配套設(shè)施的功能也會(huì)日趨完善，車(chē)載充電機(jī)是固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的充電機(jī)，能夠根據(jù)電池管理系統(tǒng)(BMS)提供的數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓與電流，確保充電過(guò)程安全的進(jìn)行車(chē)載充電機(jī)在交流充電樁與蓄電池之間起著連接紐帶的作用，將交流充電粧提供的低壓交流整流為高壓直流后輸出至蓄電池的正負(fù)極，最終轉(zhuǎn)換成電動(dòng)汽車(chē)所需的直流動(dòng)能。

充電模塊主電路由AC-DC電路和雙向DC-DC變換器電路兩部分電路組成。AC-DC電路是從220V交流電整流后變成直流，通過(guò)逆變電路轉(zhuǎn)換成交流電，然后再整流成適合蓄電池充電的直流電，最后通過(guò)雙向DC-DC電路給蓄電池允電。DC-DC變換器具有充放電功能，能夠蓄電池放電時(shí)提供回路，達(dá)到儲(chǔ)存能量，提高充電效率。逆變器的作用是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的一種器件。由于輸入的交流電是220V，實(shí)現(xiàn)輸出可調(diào)的250到400V的電壓輸出，同時(shí)也為了能夠改變電流的大小，逆變器就是這了實(shí)現(xiàn)這樣的目的。除此，為了安全考慮，起到保護(hù)作用，比如電路電壓、短路保護(hù)、電流過(guò)載保護(hù)和超溫保護(hù)等。

當(dāng)前交流充電設(shè)施比直流充電設(shè)施更加普及。通過(guò)公用充電樁，自家車(chē)庫(kù)等地安裝的私人充電樁，甚至普通家用電源都可進(jìn)行交流充電。只是考慮到安全問(wèn)題，使用普通家用電源臨時(shí)充電時(shí)，充電電流需要調(diào)至低檔位，防止安全事故的發(fā)生]。交流充電設(shè)施需要給車(chē)載充電機(jī)提供220V的交流電源，故通過(guò)充電樁或是家用電進(jìn)行充電本質(zhì)上并無(wú)太大區(qū)別。通過(guò)220V交流電連接充電槍進(jìn)行充電，在電源分布密度上遠(yuǎn)超交流充電樁，使車(chē)主更容易找到電源，在找不到交流充電樁或者需要長(zhǎng)時(shí)間排隊(duì)的情況下，也為廣大電動(dòng)汽車(chē)用戶提供了一種選擇。

220V交流民用電經(jīng)斷路保護(hù)器后分成了三條線路。第一條支路接入防雷器，輸出接地;第二條支路接入硬件系統(tǒng)的電源模塊，為充電樁主控板和外圍設(shè)備提供直流電源;主線路接入交流智能電表后，通過(guò)交流接觸器輸出220V交流電給充電槍。充電槍連接至待充電汽車(chē)，主控板通過(guò)控制導(dǎo)引電路判斷充電槍與車(chē)輛的連接狀態(tài)，確認(rèn)完全連接后，主控板借助低壓繼電器控制主線路中交流接觸器的斷開(kāi)與閉合，從而掌控著主線路中電能地輸出與停止。

交流充電樁作為專(zhuān)業(yè)充電設(shè)施，其安全性遠(yuǎn)高于家用電充電。市面上公用交流充電樁，最大可提供32A的充電電流，充電效率遠(yuǎn)高于家用電充電。除此之外，現(xiàn)在交流充電樁大多都擁有先進(jìn)的人機(jī)交互模塊，通過(guò)手機(jī)下載客戶端，不僅可以查找附近閑置充電樁，還能通過(guò)手機(jī)等終端實(shí)時(shí)向用戶傳輸充電參數(shù)，反映充電進(jìn)度。用戶可以根據(jù)客戶端給出的參考，提前設(shè)置充電時(shí)間，避開(kāi)用電高峰，提高充電的經(jīng)濟(jì)性。也可根據(jù)自身情況，隨時(shí)通過(guò)遙控結(jié)束充電。

伴隨著國(guó)家雙碳計(jì)劃的實(shí)施，新能源汽車(chē)尤其是純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)占有量增長(zhǎng)迅速，除此之外，科技發(fā)展，各種智能應(yīng)用在生活中的普及，人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的功能性也提出了更高的要求。 一是充電模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇以及相關(guān)元器件的選型，二是充電過(guò)程中主控制單元模塊的控制電路設(shè)計(jì)，三是保護(hù)控制模塊的設(shè)計(jì)，四是主控制單元模塊的接口設(shè)計(jì)，五是計(jì)量模塊的選型和接口設(shè)計(jì)，六是輔助功能模塊的選型和設(shè)計(jì)。