光伏电池的MATLAB仿真及其特性曲线的图像化.pdf

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1、Science&TechnologyVision科技视界科技·探索·争鸣光伏电池的MATLAB仿真及其特性曲线的图像化MATLABSimulationofPhotovoltaicandTheVisualofCharacteristicCurve茹珂刘胜华朱婧楠李谭欣罗歆昱(中国矿业大学<北京>机电与信息工程学院，中国北京100083)【摘要】分析光伏电池的物理原理及其工程数学模型，同时在MATLAB仿真环境下建立太阳能电池的仿真模型。仿真中对模型本身的太阳辐射强度、环境温度这两个参数变化条件下的输出特性进行了研究，得出

2、了太阳能电池输出特性一般规律曲线搭建实验平台+对电池板的输出特性进行实际测量．给出了测量曲线和分析．结果与仿真曲线相吻合，最后将其特性曲线动态显示显示屏之上，便于实际工程中了解光伏电池的工作状态【关键词】光伏电池；工程模型；MATLAB仿真；输出特性曲线【Abstract]Accordingtothephysicalprincipleofphotovohaiccellsaretheengineeringmathematicsmodel，simulationmodelandestablishthesolarcellinM

3、ATLABsimulationenvironment．Outputcharacteristicsofchangesinthesetwoparametersofsolarradiationintensitythetemperaturesimulationmodelitselfisstudiedunderthegeneralrules，solarcelloutputcharacteristicscurveofthe．Theexperimentplatformissetup，totesttheoutputeharacteri

4、sticofpanels．~ivesthemeasuredcurveandtheanalysis，resukswereingoodagreementwiththesimulationcurve，thecurveofreal—timedisplayscreen。understandthephotovohaicbatteryworkingstateisconvenientforpracticalengineering．【Keywords]Photovohaicceils；Engineeringmodel；MATLABsim

5、ulation；Theoutputcharacteristiccurve0前言I=(1一G(一1))目前世界能源短缺与环境恶化的加剧使得人类加快了研究新能源的步伐。由于太阳能分布广泛、蕴藏丰富。因此太阳能发电被认为是c：(1一)一121世纪最重要的清洁能源[1-21。太阳能发电系统中太阳能电池是最重要的组件，它将太阳能转换为可以利用的电能由于太阳能组件的特殊性．发展太阳能发电产业!c2：(一乏，的初期投资较大，且目前太阳能电池板寿命有限，因此需要提高发电其中I为光伏电池输出电流：V为光伏电池输出电压；I为短路以及转换效

6、率从中获得更多的能量。为了从中获得更多的能量，需要电流；v毗为开路电压；I为最大功率点电流；V为最大功率点电压；针对性的对太阳能电池的特性进行分析同时为了控制系统可以明确考虑太阳辐射以及温度变化对太阳能电池的影响之后．公式变为：：业太阳能电池工作点位置．本文在验证太阳能电池曲线的基础上应用I．，(1一C。(e一1))+DSP2812绘制动态光伏曲线图。同时本实验也可用做教学，加深同学对太阳能电池特性的了解D，一一苦nc苦1光伏电池工程数学模型DV=-3·DT-R‘DID太阳能电池的基本原理是光生伏特效应．是指光线照射在

7、太阳能与分别为当前的光照强度以及温度；电池板。电池板吸收了光子的能量，从而产生激发，产生电子一空穴对。R与分别为光照强度与温度的参考值．分别为1kW／m~，25℃；在这种效应之下．电池板内部产生电场，电池输出端产生电动势。当电Ot为在参考日照条件下，太阳能电池的电流温度变化系数；p为在池板的输出端连接负载之后，就会产生电流，获得电能。这就是电池板参考日照条件下，太阳能电池的温度变化系数；R为太阳能电池板的发电的基本原理。太阳能电池板结构图如图1。串联电阻：通过上述模型将复杂的光伏电池简化为由光照、温度、短路0e宅穴电流

8、、开路电压～最大功率点电流，m、最大功率点电压这些已电子知量的关系式2基于MATLAB的太阳能仿真模型图1光伏电池结构Fig．1StructureofSolarCell本文应用于太阳能电池的仿真数学模型如下【引图2太阳能电池板仿真模型Fig．2ThesimulationmoduleoftheSolarCel作者简介：aj~；．1-