摘要：隨著社會經濟的不斷發展，汽車在社會發展的過程中扮演著越來越重要的作用。傳統的燃燒汽油的汽車會產生諸多方面的問題，為了更好地緩解環境問題的產生，電動汽車由此產生。儲能式電樁是電動汽車的主要能量來源，它為我國儲能式電動汽車的發展奠定了良好的基礎。隨著儲能式電動汽車的普及，它越來越能夠起到保護環境的作用。目前，我國電動汽車的銷量正在穩步提升，電動汽車的充電問題也因此日益凸顯。本文主要就儲能式電動汽車充電樁的系統設計進行全方位的分析，希望能夠給大家提供更好的參考性的意見和建議。

　　隨著經濟的不斷發展和能源危機的不斷加深，各國的政府都越來越意識到節能減排才是未來汽車發展的趨勢，儲能式電動汽車也在其中占據著非常重要的地位。近些年來，隨著汽車工業的發展逐步朝著清潔能源的方向發展，越來越多的人開始重視儲能式電動汽車的發展[1]。本文主要就儲能式電動汽車充電樁系統的設計和分析過程進行全面的介紹，希望能夠給大家一些參考性的意見和建議。

　　1.儲能式充電樁的總體結構

　　儲能式充電樁主要由功率調節系統和DSP控制系統兩個部分組成。PCS調節系統本身屬于一種直流母線式的結構。它的存在本身是充當電網、儲能電池組、電動汽車電池組和汽車電池組之間的一種傳輸紐帶。整個交流電網和直流母線之間可以采用PWM整流器來進行整流，最終的目的是為了更好地能夠實現能量的雙向互動。Buck-Boost變換器本身也是在直流電網和直流母線之間充當一個整流器的角色，為的是更好地實現電池組之間的充電和放電的功能。Buck變換器主要在直流母線和儲能電池組之間充當一個變換器的角色，為的是能夠更好地實現對電池進行恒壓、恒流和脈沖進行充電，最終實現對儲能電池組的監測和管理。下圖1是儲能式充電樁的總體結構。

　　2.硬件系統的設計

　　在對儲能式電動汽車的硬件系統進行設計的過程中，主要包括功率的調節系統、功率管道和繼電器驅動系統和其他系統組成。其中繼電器的系統采用的是普通的光隔和三級管驅動的系統。專用的IGBT驅動芯片的存在是專門被放置在功率管的內部進行使用的。在整體儲能式充電樁內關鍵部分調節的過程中，功率的調節系統最為關鍵。

　　在整個硬件系統設計的過程中，交流電網和直流電網之間采用的是單相的不可控制的整流型的電路系統。單相存在220V交流電能夠通過整流濾波的加工直接轉換成311V的直流電。如果想要防止電容充電器內部通過的電流變得過大，那么就一定要通過限流的電阻為電容進行充電。當整個電阻被充滿電之后，開關K2就會被吸合，R1的線路會因此而短路。從構成上來看，整個濾波電容是由兩個400V/680V的電解電容共同串聯形成的。每個電容器在漏電的過程中都會或多或少存在差別，那么之后才能夠在每個電容的兩端共同連接成一個具有平均壓力的電阻，這樣才可以更好地提高電容平均的使用壽命。

　　直流母線和電動汽車的電池組之間通常通過采用Buck變換器的方式來進行調節。只有更好地通過電壓閉環或者電流閉環來更好地調節，那么才能夠最終實現電池的恒壓或者恒流。該電路的結構非常的簡單，而且整體操作的過程非常容易被實現。在設計的過程中采用的是V1的功率管，最高的耐壓可以達到1200V，期間最大的流經電流為200A。

　　3.軟件系統的設計

　　整個電動汽車中的儲能式充電樁的軟件設計就是為了更好地幫助用戶提供更加方便的操作界面，以便更好地方便用戶按照自己的需求來進行充電。整體充電管理系統中按照電量的高低主要可以分為按電量充、按金額充、按時間充等幾種模式。有些用戶在充電的過程中會出現不想結算就拔充電插頭的情況，那么此時就可以采取先扣費、再充電然后再進行結算的方式。這樣就可以有效杜絕再沒有刷卡的情況下就進行充電。此外，如果整個充電的過程屬于正常的充電過程，那么用戶的卡號和內部實際的金額就會被更加真實地記錄下來，最終被存儲在一個特制的存儲器內部。只有當用戶真正結算成功之后這些數據才會被消除。如果遇到故障或者其他突發情況，那么該用戶地數據和金額就會被暫時存留在存儲器的內部。等到用戶下次再使用的時候，那么內部剩余的金額就會被退還給用戶[2]。在整個充電的過程中，充電管理系統會從智能的電表內部獲取一定的電壓和電流的值，如果電流或者電壓出現過高或者過低的情況時，那么整個系統的充電狀態就會自動被終止，最終進入一個結算的界面中去。

　　4.控制系統的設計

　　控制系統的存在主要是為了對儲能電池組的狀態進行監測和管理，并在最終能夠更好地實現對功率系統的轉換和調度控制。為了讓整體控制系統設計的更加全面，控制系統的結構主要包括DSP系統、隔離驅動電路、內阻檢測電路、通訊電路、人機交互系統等等。

　　在所有的控制系統中，TMS320F8335占據著非常重要的地位。整體的結構主要包括電源管理模塊、OLED液晶顯示器、擴展RAM和USB轉串口等模式。并且誒在這個組建的過程中會擴展出其他類型的模塊和部分I/O接口。

　　在控制系統中還存在包括三路功率開關器件和繼電器驅動電路。整個采集電路的過程主要包括儲能電池組、電動電池組、直流母線電壓和其他部分。最終的目的是為了能夠更好地實現電池的恒壓和恒流。隔離驅動電路的存在最基礎的功能就是能夠更好地實現對蓄電池內部的實時檢測，并在這個過程中能夠對其狀態進行全面監測。

　　5.環境和電磁兼容的設計

　　從現階段的發展模式來看，電動汽車充電樁的充電過程一般都是在室外的環境下進行的。這樣一方面整體充電的過程容易受到天氣的影響，另外一方面惡劣和污染日益嚴重的環境也是不利于讓充電樁更好地進行充電的。因此在進行儲能式電動汽車充電的過程中，一定要考慮其與環境兼容的設計狀況。一定要讓電動汽車同時具備一定的電磁抗干擾能力，那么才能夠讓工作更好地得以展開。

　　要做到讓充電樁系統能夠更好地和環境相融，那么一定要運用交叉覆蓋的工藝對樁體結構進行全面的設計，這樣不僅能夠更好地提高整個電樁體的防護能力，而且也有利于其在工作的環境下更好地形成一定的空氣流通能力，最終使得電樁本身的散熱能力得以提升。此外，采用鍍鋅鋼板進行電樁的設計也能夠很好地提升電樁系統本身的散熱能力。如果能夠再在其外表使用烤漆工藝的話，就能夠更好地提高其抗腐蝕和抗銹的能力[3]。最后，除了要重視儲能式電動汽車結構的設計，更加重要的是要讓每一種結構材料都能夠更好地達到工業級別的要求，如果在設計中能夠采用壓敏電阻和瞬變抑制二極管的器件進行設計的話，那么就能夠讓電樁在再惡劣的環境下也能夠更加穩定地進行工作。

　　6.結束語

　　綜上所述，我們可以看出儲能式電動汽車能夠在使用的過程中承受電動汽車快速經過的電流充電要求，并以此更好地減少電費的支出。此外，儲能式的電動汽車充電樁在使用的過程中能夠更好地滿足不同容量的充電需求，而且在運用的過程中能夠更好地適應各種類型的要求。但是就現階段的開發而言，儲能式電動汽車的電動樁系統在設計的階段還是會受到包括電池壽命、效率和其他因素的影響。隨著電池技術的不斷提升，充電樁和電池儲能技術將能夠更好地結合起來，這會對將來廣泛地推動電動汽車的使用有很好的作用。