基于matalab太阳能光伏电池输出特性建模及仿真

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1、基于Matlab的光伏电池输出特性的建模及仿真摘要：本文根据光伏电池的工程数学模型,依托Matlab/simulink仿真平台建立光伏电池的仿真模型，直接模拟光伏电池工作状况的方法,该仿真模型能准确反映光伏电池的输出特性,而且参数调节方便。文章主要对不同温度变化和日照强度变化条件下光伏电池输出的特性进行了研究,得到了光伏电池输出特性变化的一般规律。数据分析结果表明,光伏电池的输出特性呈非线性。并在此基础上又深入探索了三个温度不同的光伏电池串联或者并联后在不同光照强度下的输出特性。由仿真结果分析出，串联模组或者并联模组的

2、输出呈现多峰的特性。关键词：光伏电池Matlab/simulink输出特性BasedontheMatlabmodelingandsimulationofphotovoltaiccellsoutputcharacteristicsABSTRACT：Inthispaper,basedonengineeringmathematicsmodelofphotovoltaiccells,basedonMatlab/simulinksimulationplatform,asimulationmodelofphotovoltaicce

3、llsisestablisheddirectsimulationmethodofworkingconditionofthephotovoltaiccells,thesimulationmodelcanaccuratelyreflecttheoutputcharacteristicsofphotovoltaiccells,butalsoconvenientforparameteradjustment.Thispaperchangeswithdifferenttemperatureandsunshineintensityu

4、ndertheconditionofphotovoltaiccellsoutputcharacteristicsarestudied,thephotovoltaicbatteryoutputcharacteristicchangesofgeneralrules.Dataanalysisresultsshowthattheoutputcharacteristicsofphotovoltaiccellsisnonlinear.KEYWORDS:photovoltaiccellsMatlab/simulinkoutputch

5、aracteristic前言：随着世界经济的快速发展，对于能源的需求越来越大。目前世界各国大多仍然以石油、天然气和煤炭等原料作为主要能源，这必将导致能源的日益枯竭与环境污染的日益突出，因此能源的充分利用与环境保护已成为21世纪人类面临的两项重大难题。目前，包括太阳能、风能、水能、海洋能、地热能等在内的可再生能源的发展与应用得到广泛的关注，但是与化石燃料相比，可再生能源具有能量密度低、随着季节、昼夜与气候条件的变化而变化、难于运输等特点。因此要用可再生能源取代化石能源则需解决一系列的科学技术和经济性的问题。而太阳能作为广

6、泛分布的“清洁能源”，有较好的应用前景。目前太阳能利用的基本方式有三种：太阳能热利用、太阳能热发电和太阳能光伏发电。而光伏电池作为太阳能光伏发电的核心部分，其输出特性具有显著的非线性，其光电转换效率迄今为止仍然很低，这些因素都说明对光伏电池输出特性的研究是该行业的一个重要课题[1]。本文在了解了光伏电池原理的基础上在Matlab/simulink的仿真系统中[5]，建立了一种实用性较强的光伏电池模块仿真模型，该模型忽略了一些次要因素的影响，在不同太阳辐射强度和温度下模拟出太阳电池阵列的输出特性，并对仿真结果进行了分析，

7、为后续做最大功率点追踪电路设计奠定了一定基础。1.本课题主要研究内容和意义1.1研究内容1、建立了一组光伏阵列的数学模型，在Matlab/simulink的仿真系统中，建立了一种实用性较强的光伏电池模块仿真模型，该模型忽略了一些次要因素的影响，在不同光照强度和环境温度下模拟出光伏电池的输出特性，并对仿真结果进行了分析，为后续做最大功率点追踪电路设计奠定了一定基础。2、建立光伏电池matlab数值模型，理解光伏电池的输出特性，了解影响光伏电池输出特性的各个环境因素。1.2研究意义1、通过模拟光伏电池输出的I-V曲线，从而

8、能够代替实际的太阳能光伏电池阵列在室内进行各种光伏实验，并满足易于修改设定的要求的光伏电池模拟器。使光伏实验不再受到场地、自然气候条件等的影响，降低实验成本，节省实验时间。 2、建立光伏电池仿真模型，有利于理解光伏阵列的输出特性，了解影响光伏电池输出特性的各个环境因素，并将这些影响因素置入实际使用中，提高光伏电池转换率。2.光伏电