随着环境污染的加剧,尤其是雾霾等恶劣天气的影响,人们对清洁能源汽车的需求与日俱增,电动汽车的快速发展,对充电系统的技术、性能、便捷性提出了更高的要求。本文提出一种基于SoC FPGA的充电控制系统设计方案,本系统具有性能强大,易于升级,可扩展的特点。本文从系统方案设计、硬件电路设计、三相桥式全控整流控制IP核及嵌入式软件设计四个方面对充电控制系统的设计实现进行了详细的论述。(1)在方案设计方面,分析了系统功能需求,设计了系统的总体架构,选择了基于SoC FPGA的嵌入式控制平台,并确定了系统的软硬件架构。(2)在硬件电路设计方面,设计了充电控制系统器电路总体方案。完成三相桥式整流、脉冲驱动隔离、过零检测、反馈采样、人机交互、网络通信、主控板电源等模块的原理图、PCB设计。并对设计的电路进行了制板,焊接与调试,实现了充电控制系统的整体硬件电路。(3)在对三相桥式整流控制IP核设计方面,采用可编程逻辑设计实现了基于PID调节算法的三相桥式全控整流控制IP核。该IP核包含了三相桥式全控整流过程的同步鉴相、反馈采样、数字滤波、PID调节、控制脉冲产生等控制模块。并对逻辑IP进行了封装及仿真测试,验证了三相桥式全控整流IP核功能的有效性。(4)在系统软件设计方面,搭建了基于SoC FPGA的嵌入式开发环境,将自定义三相桥式全控整流控制IP核集成进了SoC系统中,完成了嵌入式Linux系统的定制,并设计了充电控制系统控制软件的总体方案。通过嵌入式编程,设计实现了充电控制、异常检测、人机交互、网络通信等功能。最后对实现的软硬件系统进行了集成和调试,实现了基于SoC FPGA的充电控制系统。通过搭建试验环境对实现系统进行了软硬件测试,验证了系统方案的正确性。本文首次提出了基于SoC FPGA设计实现充电控制系统。该设计方案比传统的DSP+ARM,FPGA等方式,具有清晰的设计层次、灵活的设计架构,同时系统扩展性、后续升级空间得到很大的提升。此外,采用物联网通信技术,使得充电控制系统通信能力更强。本次研究,对电动汽车充电桩的设计实现及推广应用具有一定的意义。