交流充电桩模型

一、简介

交流充电桩是最为基础和常见的电动汽车充电设备，主要通过将电网的交流电转换为电动汽车电池所需的电能进行充电。交流充电桩一般适用于家庭、办公区等对充电速度要求不高的场景。

二、工作原理

交流充电桩是一种用于电动汽车充电的设备，交流充电桩直接输出交流电给电动汽车，电动汽车通过车载充电机将交流电转换成直流电给电池充电。受限于汽车体积及散热方面的考虑，车载充电机的功率很小（功率越大体积越大），这也导致了交流桩的功率不会太大（通常在7kW以下）。

三、系统拓扑

3.1 交流桩电气拓扑

3.2 交流桩的数学模型

四、模型说明

4.1 开发平台：MWORKS.Sysplorer 2024b

4.2 开发依赖：使用timeTable工具，搭配TYElectrical、Modelica模型库开发模型。

4.3 模型参数：

4.4 模型接口

因为模型较简单故未封装成整体模型，各个组件接口就是各个模块的接口。

4.5 输入输出数据说明

交流桩模型输入数据为采集的电动汽车一段时间内的充电功率和时间的序列，功率数据为正表示为电动汽车充电；输出数据为模型的仿真输出功率数据。

4.6 训练数据说明（sim_data/AC_pile_data.csv）

训练数据为时间-功率序列。第一列为时间，单位为秒/s；第二列为功率，单位为瓦特/W。数据格式需与训练数据截图格式相同，即为纯数字文件，不得包含表头说明，且初始时间必须为0，这是由timetable组件功能决定的；但是训练数据时间间隔可以改变，系统会根据仿真步长来线性插值输入的训练数据。

五、文件目录说明

下载仓库《sysplorer_model_all》后解压，用MWORKS.Sysplorer 2024b依次打开文件夹sysplorer_model_all下的Basic_Algorithm、Charging_Pile_System、sub_model、intergtated_model中的任意文件，完成导入，工作区如下图所示：

5.1 Basic_Algorithm目录

该目录下为各种桩用到的控制器模块

5.2 Charging_Pile_System目录

该目录下为各种桩的零散模型。

5.3 sub_model目录

该目录下为各种桩按功能封装成的功能模块，包括ACDC模块、电动汽车模拟负载模块、DCDC单枪模块、DCDC双枪模块、DCDC超充模块。

5.4 intergtated_model目录

该目录下为利用sub_model目录下封装好的功能模块搭建的不同充电桩的模型、充电站模型。

5.5 sim_data目录

该目录下为采集的不同充电桩的真实充电数据，用于驱动充电桩仿真运行。

5.6 config_file目录

该目录下为Basic_Algorithm所依赖的算法、参数等文件。

六、使用说明

6.1 加载模型库

加载TYElectrical、Modelica模型库。依次点击“模型库设置”、按图示勾选模型库设置、确认即可。

6.2 导入桩模型（Charging_Pile_System/AC_charging_pile.mo）

导入AC_charging_pile交流桩模型。

6.3 导入运行曲线参数（sim_data/AC_pile_data.csv）

选中timeTable1，修改其table参数，选择sim_data文件夹中对应的充电桩数据，完成导入。

6.4 运行结果

模型以输入的有功交流功率值为给定为电动汽车充电，具备良好的稳态、动态性能。

七、模型结果评价

动态误差数据采用全部数据进行计算其动态误差的累计误差

其动态误差计算结果为：F = 0.05975%

八、版本说明

V0.0.1，2025-08-21

• 初始版本

九、使用许可

本模型库版权由GHCK版权所有，未经许可，不得用于商业用途。