# 充电桩建模仿真
本文针对汽车充电系统中的交流和直流充电桩，建立相关的物理模型，研究充电桩的物理特性、电气特性等性质，为新能源行业的充电站设计提供参考。
# 原理概述
相较于传统燃油车，补能问题成为制约新能源车渗透率继续提升的关键因素。充电桩作为新能源车的补能设备，需要从电网中获取充电功率，并输出给汽车。根据充电桩的运行类型，可以分为直流充电桩和交流充电桩两种。
# 充电桩建模仿真
# 交流充电桩仿真
交流充电桩 Modelica 模型如下图所示：
# 直流充电桩仿真
直流单枪充电桩 Modelica 模型如下图所示：
注意：仿真前需要提前打开 Sysblock 模型
。
直流双枪充电桩 Modelica 模型如下图所示：
注意：仿真前需要提前打开 Sysblock 模型
。
上述模型结构中所有组件来自于以下模型库：
| 模型库名称 | 描述 |
|---|---|
| Modelica 标准库 | 提供基础 Modelica 模型和函数 |
| TYElectrical 基础电气模型库 | 提供丰富的基础电气模型 |
| Sysblock 模块库 | 提供额外的控制建模组件 |
上述模型中，交流充电桩模型为使用基础电气库和标准库搭建的简化电气模型，主要用于验证电气模型的输入输出功率跟随的有效性，直流单枪和双枪模型为使用 Sysblock 搭建控制算法，通过缩减时间尺度验证直流充电模型的输出电流跟随的有效性，证明可以模拟新能源充电场站中的充电桩电网功率分配和负荷模拟。
# 仿真结果分析
# 交流充电桩仿真结果
打开交流充电桩模型，单击仿真，查看仿真结果。待仿真结束后，结果如下图所示，输出功率可以稳定跟随输入功率，实现正常充电功能。
# 直流单枪充电桩仿真结果
打开直流单枪充电桩模型，单击仿真，查看仿真结果。待仿真结束后，结果如下图所示，输出功率可以稳定跟随输入电流，实现正常充电功能。
# 直流双枪充电桩仿真结果
打开直流双枪充电桩模型，单击仿真，查看仿真结果。待仿真结束后，结果如下图所示，输出功率可以稳定跟随输入电流，第一个充电枪加入对电流干扰微小，可以实现正常充电功能。
# 案例来源
基于港华能源研究院的企业应用验证项目《基于 MWORKS 的超充建模仿真与应用验证》。