基于BP神经网络单硅太阳电池模型参数的解析研究-论文.pdf

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1、第31卷第3期计算机应用与软件Vo1．31No．32014年3月ComputerApplicationsandSoftwareMar．2014基于BP神经网络单硅太阳电池模型参数的解析研究胡海燕胡克满王民权(宁波职业技术学院浙江宁波315800)(宁波华索光伏设备有限公司浙江宁波315000)摘要利用BP神经网络对单硅太阳电池数学模型进行求解。通过对I-V方程的推导和化简，结合测试得到的开路电压、短路电流、最大功率电压、最大功率电流等数据提出一种通过BP神经网络的训练得到太阳电池串联内阻、反向饱和电流、并联电流、二极管因子和光生电电流等五个重要参数值的计算方法。并分别对单硅太阳电池在标准条

2、件下、弱光照射和强光照射不同的环境下进行测试。把实测数据和计算仿真值进行对比，结果证明该方法具有较好的计算精度。关键词BP神经网络太阳电池模型参数中图分类号TM914．4TP3文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000-386x．2014．03．015ANALYTICALSTUDYoNTHEPARAMETERSoFSINGLESILICoNSoLARCELLMoDELBASEDoNBPNEURALNETWoRKHuHaiyanHuKeman·WangMinquan(N~．gb0P0echnic，Ningbo315800，Zhejiang，China)(NingboWesun

3、SolarEnergy螂·M眦Co．，Ltd，Ⅳing60315000，Zhejiang，China)AbstractBPneuralnetworkis印pliedtosolvethemathematicalmodelofsinglesiliconsolarcells．Throughthedeductionandsimplifica-tionofI-Vequation，andcombiningthetesteddataofopencircuitvoltage，shortcircuitcurrent，them~imumpowervoltage，themaximumpowercurrent，e

4、tc．，weputforwardacalculationmethod，itobtainsfiveimportantparametervaluesincludingtheseriesresistanceofsolarcells，thereversesaturationcurrent，theparallelcurrent，thediodefactorandthephotocurrentbythetrainingofBPneuralnetwork．Thesin—slesolarcellistestedunderdifferentenvironmentsuchasstandardcondition

5、s，weaklightandstronglightseparately．Themethodisprovedtohavebettercalculationaccuracybycomparingthemeasureddatawiththecalculatedsimulationresult．KeywordsBPneuralnetworkSolarcellModelParameter利用上述方法对太阳电池I-V曲线进行求解。另外，在文献[4，0弓l言5]中提及太阳电池参数的解析解法，此法在计算的过程中省略了太阳电池的并联内阻参数，从而达到减少参数的目的，简化了太阳电池I—V曲线数学模型是工程应用

6、方面普遍采用的理繁杂的计算过程，降低了计算难度，但同时也降低了太阳电池论模型，它能够较好地反应太阳电池的特性。太阳电池I．V曲I—V曲线解析的准确度。线数学模型包含丰富的物理意义，其中主要包含有太阳电池单本文结合神经网络数学模型，通过对太阳电池I．V曲线体的二极管反向饱和电流、等效串联电阻、等效并联电阻、二极的数学模型分析并对I—V曲线方程的微分求导转换方程等管质量因子及太阳电池单体电流等5个参数，2]。在实际生产处理，利用神经网络对计算的结果进行神经元的训练。在设过程中，通过测试直接获得这5个参数比较困难，工程上通常利定误差为小于0．2％时，对太阳电池参数进行曲线拟合，通用检测设备获得太

7、阳电池I·V曲线并据此推断上述5个重要的过实验和仿真获得数据进行比较研究，实验结果令人满意，参数，以进一步研究太阳电池特性。所以，对I．V曲线的研究也精度更好。成为工程人员关注的热点。目前国内外对曲线的研究方法主要如下：Nash和Walker．收稿日期：2012—10—20。浙江省教育厅科研计划项目(Y201226216)；Smith提出的搜索法、Nelder．Mead法、牛顿迭代法等，国内许多2012年浙江省教育厅高等