近几年,电动汽车数量的剧增,推动了交流充电桩及其配套设施的发展,但已建成的交流充电桩依然存在用户体验差、管理不完善、运营成本高、网络通信不安全等问题。针对上述问题本文研究并设计了一款安全可靠、运行良好的交流充电桩控制与管理系统,在确保充电桩稳定运行、网络通信数据安全传输,减少后台管理人员的工作强度,降低充电桩的运营成本等方面,具有十分重要的意义。本文首先采用模块化的设计思想对交流充电桩控制系统的硬件电路进行研究和设计。以STM32F407ZGT6为控制系统核心,设计了 RFID射频识别模块、电能计量模块、人机交互模块、GPRS无线通信模块、控制导引模块等功能模块。同时编写了各功能模块的驱动程序,并对各模块驱动程序进行整合,最终完成了对充电桩控制系统的软件设计。其次,通过对交流充电桩管理系统功能需求的分析,根据结构化的设计原则将管理系统总体功能划分为通信功能、通信安全防护功能、充电桩监控功能、数据管理功能以及用户管理功能五部分,然后分别对各功能模块进行了相应的设计。为实现充电桩终端与后台管理中心的通信功能,对通信组网方式和网络通信协议进行了设计,编写了后台管理系统的通信程序。同时采用了安全性高、运算速度快的国密SM4算法对网络通信数据进行加密,使通信数据以密文的形式进行传输,确保了网络通信数据的安全性。利用ODBC数据库访问技术实现了对数据的查询、更新、存储等管理功能,同时实现了对用户数据的管理功能。借助Visual Studio 2013开发工具和MySQL数据库,采用C/S体系架构对充电桩后台管理平台进行开发,设计了管理平台交互界面,最终完成了充电桩后台管理系统的总体设计。最后,搭建了交流充电桩控制与管理系统的模拟测试平台,对各功能模块及系统的整体功能进行了相应的测试,经验证本文设计的交流充电桩控制与管理系统符合设计要求。