电动汽车充电站三相电压自动平衡充电系统及充电方法，主电路采用三相四线制网络，换相装置由三组双向晶闸管组成；三组双向晶闸管并联之后从电网引出，作为充电桩的一端，三相四线系统中的中性线直接引出，作为充电桩的另一端；控制电路由微处理器、电压检测电路、电流检测电路、有效值转化电路、驱动电路组成。通过检测到的三相电压、电流值，计算出三相电压不平衡度，在三相不平衡度不满足要求的情况下对每相晶闸管的开关状态用模拟退火算法进行优化，得出三相电压不平衡度最小的开关状态，通过自动换相调节各相接入的负载功率，从而解决电动汽车接入之后对电网造成的三相不平衡问题。