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充电桩类似于燃油汽车的加油机,是为新能源电动汽车提供电能补给的设备,是电动汽车推广和普及的必备设施。随着新能源电动汽车的逐步普及,目前所建设充电桩数量已无法满足充电需求,严重制约着新能源电动汽车的发展。研究发现,目前充电桩建设迟缓的主要原因是充电桩占用地上空间大和成本高。为解决此问题,本文提出一种简易、安全、成本低、占地空间小的无地上箱体充电桩的设计方案。在该方案中充电桩桩体安装于地下,有效的解决了占用地上空间的问题,但是,要保证充电桩正常运行,充电桩的功耗、散热、通信等关键技术也需要进行更新和优化。为了降低充电桩的功耗和散热,本文基于MSP430FE425芯片设计了一种低功耗、高精度、高集成度的电能计量模块,基于STC15W1K16S芯片设计了一种兼容继电器和断路器功能的智能型断路器。针对无地上箱体充电桩通信的问题,基于STC15W4K16S芯片设计了一种有线通信和无线通信相结合的GPRS-DTU通信模块。针对安装于地下充电桩没有可视化操作屏,基于eclipse开发平台采用Java语言设计了手机端APP软件,让手机屏幕代替充电桩上的液晶屏实现充电的相关操作。另外针对目前现有充电桩故障率高、维修维护不及时的问题,基于Visual Studio和SQL Server开发平台采用C#语言设计了后台服务器软件。最后,搭建出了一套低功耗、低成本、高可靠性、高安全性的地下充电桩硬件和软件系统,并进行了测试。测试结果表明该系统解决了功耗大和散热大的问题,实现了稳定的通信功能、用户与桩体的交互功能以及对充电桩故障和工作环境的监测功能。