智能充電樁的研究是與電動汽車產(chǎn)業(yè)化同步發(fā)展的，我國與西歐、北美等發(fā)達國家基本上處于同一起跑線上。但在一些簡易充電樁的建設(shè)上，北美等發(fā)達國家顯然已經(jīng)走在前頭，譬如美國，由于政府的鼓勵與法律政策的扶持，電動汽車數(shù)量相對較多，通用汽車公司生產(chǎn)的EVl、日本豐田公司的RAV4EV等已經(jīng)在美國進入了家庭，在其大多數(shù)城市內(nèi)均已建立了多個簡易充電樁，包括非接觸式充電樁與接線式充電樁。在我國，充電樁的研究隨著電動汽車示范運行的開展也已經(jīng)開始取得了一些突破性的進展。

充電樁設(shè)計規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本規(guī)范的引用而構(gòu)成本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)范達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。

GB 50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

GB 50053 10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范

GB 50054 低壓配電設(shè)計規(guī)范

GB 12325-2008 電能質(zhì)量供電電壓允許偏差

GB/T 14549 電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波

GB 17625.1-2003 電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）

GB/Z 17625.6-2003 電磁兼容限值對額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波電流的限制

GB/T 50063-2008 電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范

GB 50217-2008 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范

GB 50229-2006 火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范

GB 50016-2006 建筑設(shè)計防火規(guī)范

GB 50058 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境場所電力裝置設(shè)計規(guī)范

GB 50057 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（2000年版）

GB 50034-2004 建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

GB 50156-2006 汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范

GB 50289 城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范

GB 4208-2008 外殼防護等級（IP代碼）

GB 3096-2008 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

DL/T 5137-2008 電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程

DL/T 621 交流電氣裝置的接地

DL 5027 電力設(shè)備典型消防規(guī)程

Q/CSG 11516.1—2010 2 電監(jiān)安全［2008］23號關(guān)于加強重要電力用戶供電電源及自備應(yīng)急電源配置監(jiān)督管理的意見

Q/CSG 10001-2004 變電站安鍵環(huán)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)

Q/CSG 11516.1-2010 電動汽車充電設(shè)施通用技術(shù)要求

Q/CSG 11516.3-2010 電動汽車非車載充電機技術(shù)規(guī)范

Q/CSG 11516.4-2010 電動汽車交流充電樁技術(shù)規(guī)范

Q/CSG 11516.5-2010 電動汽車非車載充電機充電接口規(guī)范

Q/CSG 11516.7-2010 電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

充電樁設(shè)計原理

交流充電樁電氣系統(tǒng)設(shè)計如圖所示，主回路由輸入保護斷路器、交流智能電能表、交流控制接觸器和充電接口連接器組成；二次回路由控制繼電器、急停按鈕、運行狀態(tài)指示燈、充電樁智能控制器和人機交互設(shè)備（顯示、輸入與刷卡）組成。

主回路輸入斷路器具備過載、短路和漏電保護功能；交流接觸器控制電源的通斷；連接器提供與電動汽車連接的充電接口，具備鎖緊裝置和防誤操作功能。

二次回路提供“啟停”控制與“急?！辈僮?；信號燈提供“待機”、“充電”與“充滿”狀態(tài)指示；交流智能電能表進行交流充電計量；人機交互設(shè)備則提供刷卡、充電方式設(shè)置與啟?？刂撇僮?。

整體系統(tǒng)由四部分組成：電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)（BMS）、充電管理服務(wù)平臺。

電動汽車充電樁的控制電路主要由嵌入式ARM處理器完成，用戶可自助刷卡進行用戶鑒權(quán)、余額查詢、計費查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。

電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數(shù)據(jù)交互，集中器與服務(wù)器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交互，為了安全起見，電量計費和金額數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全加密。

電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)（BMS）的主要功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)（電池的電壓、電流和溫度）、預(yù)測動力電池的電池容量（SOC）和相應(yīng)的剩余行駛里程，進行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現(xiàn)象，最大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。

充電服務(wù)管理平臺主要有三個功能：充電管理、充電運營、綜合查詢。充電管理對系統(tǒng)涉及到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行集中式管理，如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息;充電運營主要對用戶充電進行計費管理;綜合查詢指對管理及運營的數(shù)據(jù)進行綜合分析查詢。

工作原理：1、充電機沒有與動力蓄電池總成建立連接時，充電機經(jīng)過自檢后自動初始化為常規(guī)控制充電方式（可選擇手動，IC卡或充電機監(jiān)控刺痛操作方式）。充電機采用手動操作時，應(yīng)具有明確的操作指導(dǎo)信息。

2、充電機與動力蓄電池總成建立連接后，通過通信獲得動力蓄電池總成ECU自動控制方式（簡稱自動控制充電方式）