电动汽车交流桩系统由上位机管理系统、PCI-CAN适配卡、交/直流充电桩(下位机)三部分组成。本文设计的上位机管理系统采用LabVIEW实现充电消费管理、充电桩工作状态查询等功能，成本低廉，采集的数据可以通过显示屏显示，并能实时的操作，可有效实现对充电桩各种参数的检测。

2 充电桩系统概述

2。1 系统结构框图

    充电桩系统主要由人机交互模块（包括打印机接口、POS 机接口、触摸屏显示器接口、语音提示接口电路）、电能计量模块、CAN总线通信接口模块、故障报警模块以及上位机管理系统等部分组成。充电桩结构框图如图1。

图1 充电桩结构框图

    （1）人机交互论文网

    改善用户体验的最直接的方式是提供先进的人机交互。这个系统中使用的交互式硬件设备包括触摸屏和语音播放器。通过声音和图形的结合，为用户提供智能服务。用户操作触摸屏，触摸屏图形界面应该能够正确地引导用户通过充电，当用户需要完成操作时，可以通过语音提示来提醒用户。

    （2）电能计量

    用户在使用充电桩时，需要提前在运营商处购买相应的电能消费卡。计费模式有多种，可以由管理员设置，以方便运营商对充电桩进行合理的操作。

    （3）CAN总线通信接口

    上位机管理系统通过CAN总线与下位机交流充电桩通信，以实现对下位机交流充电桩进行统一监控与管理的目的。交流充电桩与上位机管理系统通信流程图如图2所示。

图2 交流充电桩与上位机管理系统通信流程图

    （4）故障报警

    紧急故障包括主控开关故障、漏电故障、过流保护器异常、急停开关故障、电磁锁故障、电缆连接异常和进水故障；次级故障包括柜门关闭异常、显示器异常、打印机异常、POS机异常、低电压低电流异常等。

    故障报警分为两类进行处理:一类是属于比较紧急的故障，需要MCU立即做出响应，所以这种故障检测任务在定时器中断。计时器中断周期是1s，因此MCU总是能够及时发现和处理此类紧急情况；另外一类是属于次级紧急故障，将其放在主循环中检测，检测周期可适当设置的长一些，5s或lOs，具体可依据故障类型的细分，这样MCU既能做好故障检测任务，也能减轻MCU负担，提高MCU利用率。

    （5）上位机管理系统

    电动汽车交流充电桩上位机管理系统，用于对交流充电桩充电过程中的各种数据进行存储、分析、管理与监控。

2。2 系统工作流程

    充电桩系统工作步骤：

    （1）系统等待用户操作的第一步是检查设备本身的状态。文献综述

    （2）用户开始操作充电桩时，如果是系统管理员要进行参数设置的操作，输入管理员密码并验证通过后，便可以对平均电价、峰谷电价、峰谷电价时间段等参数进行设置。

    （3）用户选择了充电桩头后，当系统判断该桩头空闲，即当前没有正在进行充电操作后，由用户选择并确认充电模式。有两种情况系统认为当前的充电桩头处于工作状态，用户在此时是无法使用的，一是充电电缆上检测到有电流，桩头正在进行电能输出;二是充电枪仍插在桩头上，充电电缆上检测到没有电流，充电过程已结束，但是用户没有刷卡完成结账。

    （4）在用户确认充电模式后，启动充电过程。在此之前，充电桩检测电缆连接状态，如果没有连接，提示用户完成插枪动作，如果有连接，提示用户刷卡进行身份认证。同时，系统还需要完成两个动作，一是对该卡进行锁定，标志该卡正在使用，同时读取卡内余额，以确认是否可以完成一次交易;二是记录交易起始数据，包括充电起始日期、信用卡号码等。