随着电动自行车成为人们短途出行的最佳工具,与之密切相关的供电桩行业也得到了蓬勃发展。目前,电动自行车供电桩一般被安装在小区内部的专有车棚或者地下室中,充电时,用户需要自行携带充电器,设备终端仅提供220V电源到插座。在应用初期,这种集中供电的工作方式确实很好地解决了用户私拉电线以及乱停乱放所带来的安全问题。然而,随着越来越多的人选择过夜充电,在设备终端只能获取到用户充电器前端的总功率数据,并且没有能力进一步处理该数据的情况下,供电桩因无法准确监控电池状态所造成的过充隐患则成为了一个亟需解决的行业新问题。因此,本文为市面上现有的供电桩系统提出了基于边缘计算的供电桩网关。相比于传统云计算,该网关离数据源比较近,因而可以为供电桩终端实时提供各种分布式的边缘计算服务。在众多可部署的边缘计算应用中,本文主要基于实验设备获取的总功率数据,以检测数据变化趋势为思想,设计了网关的拐点检测算法,构建了用户数据模型。并以此为基础给出了边缘计算网关在防止欠充过充以及充电时间预估两个方面的应用步骤。然后,在选定的硬件上完成了网关的上下行通信部分和数据处理部分的设计工作,最后通过实地测试得到的用户数据证明了该网关对于解决供电桩现有问题的可行性。论文主要研究内容如下:1.分析了现有供电桩系统的问题,然后基于边缘计算的模型和架构,提出了后期可用于电池寿命预测、异构化数据整合等多种应用方向的边缘计算网关。最后以防止电动电动自行车过充以及欠充问题为切入点,进行了详细的需求分析,并给出了本文的网关总设计方案。2.改进设计了功率采集模块的电路,保证了数据来源的准确性。在此基础上,主要利用滑动中值滤波算法对数据进行了预处理,进一步设计了网关数据处理算法用于构建用户的数据模型,赋予了供电桩判断当前所属充电阶段的能力。3.依据前面需求分析的要求,以网关数据处理算法为基础,从上行移动通信、下行自动化组网以及中间数据处理中心三个方面对本文的边缘计算网关进行了详细设计,完成了各部分的硬件平台选型以及软件功能实现。4.从终端和云服务器部署两个方面展开,完成了该边缘计算网关在现有供电桩系统中的平滑接入设计。在实地测试中,统计了网关接入前后的用户充电数据。大量的测试结果表明,本文所提出的边缘计算网关可以为供电桩终端提供准确判断当前充电阶段的能力,大大减少了电动自行车在供电桩上过充以及欠充问题的出现。