充电桩是电动汽车与供电电源之间的重要连接部件,是实现电动汽车高效、快速充电过程必不可少的设备。目前,我国在充电桩的建设方面基本制定了较为全面的标准体系,这极大地促进了电动汽车的推广和应用。同时,高速发展的电动汽车行业对于充电桩可靠性和安全性的要求也越来越严格。然而,由于充电桩的市场应用时间相对较短,针对其故障诊断系统的研究理论和研究方法尚不完善,这在很大程度上导致充电桩的故障诊断过程费时费力,制约着电动汽车行业的进一步发展。因此,对充电桩故障诊断理论和技术进行研究是很有必要的。本文以直流充电桩为研究对象,研究了其故障诊断理论和诊断方法,建立起故障诊断知识库,并设计了直流充电桩故障诊断专家系统。通过人机交互界面,该专家系统可以实现用户与知识库的信息交互,帮助维修人员快速、准确地定位直流充电桩故障点,提高诊断效率。本文首先介绍了故障诊断过程中常用的故障树分析法,重点包括故障树建立过程及故障树定性、定量分析。其次,阐述了专家系统的基本原理、组成结构和功能。针对直流充电桩故障诊断,本文提出了将故障树分析法与专家系统相结合的诊断方法。通过对直流充电桩工作原理及常见故障的分析,建立了直流充电桩故障树并进行定性分析。针对故障树底事件概率值难以获取这一问题,采用应力分析法和基于模糊集理论与专家语义评判的事件概率估计法,得到了直流充电桩故障树底事件的模糊概率值,并对其进行了定量分析。将上述分析得到的结果应用于专家系统知识库的建立和推理机的设计,解决了故障诊断专家系统知识难获取的问题。在专家系统知识库的建立过程中,本文采用由产生式规则表示法和框架表示法相融合的规则框架法进行知识表示,以E-R(Entity Relationship Diagram)关系模型对知识进行分析,通过ACCESS数据库构建了知识库。同时,根据知识表示特点,对推理机进行了设计。本研究选用Visual Basic 6.0作为系统开发环境,开发了基于故障树的直流充电桩故障诊断专家系统。经测试,所开发系统运行效果可达预期目标,说明该系统能满足直流充电桩故障诊断的功能需求。