首先，作为电动汽车电能补给装置，系统必须采取必要的安全防护措施，向车载充电机可靠地输出高质量的交流电能，同时保障操作人员及设备的电气安全。其次，准确的电能计量及收费是系统的基本功能，要满足分时段多费率的使用要求。最后，一个友善的人机接口界面及便捷的操作流程设计，能够给用户留下愉快的使用体验，从而使产品更容易为市场所接受。
1．2 模块化结构设计
根据交流充电桩的功能需求，对系统进行了模块化设计，包括交流输入控制模块、交流输出控制模块及中央管理模块，如图1所示。
各模块主要实现的功能如下：
（1）交流输入控制模块。实现交流电能的计量，交流供电控制，电气安全防护等。
（2）交流输出控制模块。实现充电电缆连接判断，与车载充电机进行通信。
（3）中央管理模块。实现人机交互、用户身份识别、计量收费、数据管理和通信、交流输入／输出模块控制，以及故障诊断等功能。
2、 交流输入／输出控制模块设计
2．1 交流输入控制模块
交流输入控制模块由断路器、保护装置、电能计量装置、交流接触器及急停按钮等装置组成，硬件框图如图2所示。
断路器和保护装置提供对操作人员及电动汽车车载充电机的电气安全防护，当出现意外情况时，如电涌、过压、漏电等，保护装置能及时响应，切断电能输出。此外，在紧急情况下，可使用安装在操作面板上的急停按钮断开断路器；异常检测电路可检测到断路器的开合状态，并将其反馈到中央控制模块。