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。
直流充电桩就是常说的快充，直流充电桩是把380V的电源通过变压器转换成大电流的直流充电电压，充电电流很大能够达到32A，充电功率能够达到45千瓦，一般电动汽车充电一到两个小时就能充满，也不会占用太长时间，直流充电桩虽然好，但有一个很大的缺点，就是安装施工比较麻烦，充电的基本过程是：在电池两端加载直流电压，以恒定大电流对电池充电，电池的电压渐渐地缓慢地上升，上升到一定程度，电池电压达到标称值，SoC达到95%（针对不同电池，不一样）以上，继续以恒压小电流对电池充电。