随着科技的发展与进步,能源短缺与环境污染等问题愈发的引起了人们重视,因而以清洁能源作为驱动且环境友好的电动汽车产业得到了迅速发展。作为电动汽车产业链不可或缺的一个环节,电动汽车配套充电设施与电动汽车产业的发展相互促进、彼此制约。本文围绕电动汽车交流充电中的控制、谐波抑制等问题,结合国内外现有技术,进行了一种具有谐波治理功能的新型交流充电桩的研究与设计。论文首先分析了电动汽车充电的功能需求,确定了交流充电桩的系统结构。通过模块化的设计思路,基于STM32处理器STM32F103VET6完成了交流充电桩控制系各功能模块设计。包括控制器单元、交易结算单元、人机交互单元、电参数测量单元、充电导引单元、网络通信单元等模块的硬件电路设计,以及相应软件程序的编写,完成交流充电系统的功能测试。其次,针对电动汽车在交流充电过程中产生的谐波和无功电流问题,本文引用有源滤波技术,在交流充电桩中研究了单相并联型有源电力滤波器,有效地解决谐波抑制与无功电流补偿问题。采用基于离散型滑窗傅里叶变换法检测交流充电过程中的谐波与无功电流,该检测方法暂态性能好、精度高;进而设计了双闭环有源滤波控制系统,内环采用PI控制与重复控制共同调节电流,实现充电电流中的高频谐波的准确追踪与控制,提高系统动态响应;外环采用PI控制,稳定有源滤波器的直流侧电压;本文采用开关损耗更小的单相空间电压矢量调制方式进行PWM控制信号调制;借助MATLAB/SIMULINK仿真软件搭建了仿真模型,对于谐波抑制和无功电流补偿效果进行了分析与验证。最后,本文对所设计的交流充电桩系统进行了测试验证。实验结果表明,本课题设计的交流充电桩功能模块完善、运行可靠、操作简单,满足了设计要求。