直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够大的功率，输出的电压和电流调整范围大（适用于乘用车和大巴车的电压需求），可以实现快充，直流充电桩与交流充电桩的计量和通信及扩展计费功能类似，其电气结构图如下图1所示：成都直流充电桩工作原理：三相380V交流电经过EMC等防雷滤波模块后进入到三相四线制电表中，三相四线制电表监控整个充电机工作时的实际充电电量，且根据实际充电电流及充电电压的大小，充电机往往需要并联使用，因此就要求充电机拥有能够均流输出的功能，充电机输出经过充电枪直接给动力电池进行充电。
直流充电桩的电气部分由主回路和二次回路组成，主回路的输入是三相交流电，经过输入断路器、交流智能电能表之后由充电模块（整流模块）将三相交流电转换为电池可以接受的直流电，再连接熔断器和充电枪，给电动汽车充电，二次回路由充电桩控制器、读卡器、显示屏、直流电表等组成，二次回路还提供“启停”控制与“急停”操作;信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示;显示屏作为人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。
交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电，相当于只是起了一个控制电源的作用的，直流电动汽车充电站，俗称就是“快充”，是固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置，直流充电桩(或称非车载充电机)直接输出直流电给车载电池进行充电，功率较大(有60kw、120kw、200kw甚至更高)，充电速度较快，故一般安装在高速公路旁的充电站。