电动汽车的迅速发展带来对充电桩的迫切需求。普通的充电桩需要并网运行,频繁接入电网对电网的稳定性造成很大的影响,光伏交流充电桩借助大容量的储能系统离网运行可以正常给电动汽车充电。光伏交流充电桩和普通充电桩的建设不一样不需要铺设大量的电缆,用地也非常节省。另外光伏交流充电桩利用太阳能这种可再生的绿色资源可以起到节能环保的作用。因此对光伏交流充电桩的设计及控制策略的研究是很有价值的。本文设计并构建了离网型光伏交流充电桩。该充电桩设计的功率为1.5k W。硬件系统包括光伏阵列、光伏控制器、储能电池组、正弦波逆变器、电压控制器、计算机和交流充电桩。光伏阵列是由6块功率为250W的单晶硅太阳能光伏板采用两串三并的形式组合成的。光伏控制器的系统电压为48V,最大光伏输入功率为3.2k W。储能系统是由8块容量为120AH的铅酸电池组成的。正弦波逆变器额定功率是5k W,输入电压为直流48V,输出电压为交流220V。电压控制器是保证U/F控制策略的有效实施。本文开发了基于Lab VIEW平台的光伏交流充电桩软件系统。软件系统包括运行监测系统、储能电池监控系统和电池剩余电量(State of Charge,SOC)预测系统。运行监测系统主要实现对光伏阵列电压、电流、功率等参数的采集、通讯、存储和显示。储能电池监控系统主要实现对铅酸电池组电压、充电电流、工作温度参数的采集、存储、显示和保护控制。电池剩余容量SOC预测系统实现对储能电池剩余电量的预测。在构建Thevenin模型的基础上,通过充放电实验获取了开路电压、极化电阻、欧姆内阻、极化电容与SOC的关系。采用BP神经网络和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)构建SOC预测模型,实验结果表明SVM具有较好的预测效果。为解决光伏交流充电桩中储能电池组的差异性而导致的非平衡供电问题,本系统采用辅助充电均衡和主动均衡相结合的混合均衡控制策略,实际运行验证了本策略的可行性。为解决离网型光伏充电桩中电网供电、储能电池和光伏阵列之间供电协调问题,本系统采用U/F控制策略,实际运行结果表明了方法的有效性。