基于Simulink的光伏电池建模仿真及输出特性分析_李孟帅.pdf

ELECTRONICSWORLD・探索与观察

DOI:10.19353/j.cnki.dzsj.2018.20.050

基于Simulink的光伏电池建模仿真及输出特性分析

安徽理工大学电气与信息工程学院李孟帅唐磊杜康

为了实现的光伏发电系统在最大功率点处工作，必须研究光伏电池的输出特

性。文中根据光伏电池的等效电路建立其数学模型，并基于simulink仿真模块，

搭建了光伏电池的仿真模型。该模型能模拟在不同的光照强度和环境温度下光伏

电池的P-U以及I-U输出特性曲线，仿真结果验证了光伏电池模型的准确性。

引言：随着社会的发展，人们对能源的需求越来越大，常规能源如：煤、

石油等作为世界各国主要的能源必将导致能源的日益枯竭，而且这些能源燃

烧后的物质还会污染周围环境以及空气。因此，寻找新的可再生的清洁能源成式中：为标准环境条件下的温度，取值为；标准环境条件下的光照强

为世界各国首要的目标。太阳能由于遍布广泛，而且取之不尽用之不竭等优点度，取值为；a、b、c都为修正系数，分别取、。

成为最理想的新型能源。目前利用和发展太阳能光伏发电是各国研究的首要任

务。本文基于simulink仿真模块，建立了光伏电池的仿真模型，并对其进行仿2光伏电池建模及仿真

真，得到光伏电池在不同的外界环境条件下的输出特性曲线，并对仿真结果进

行了简单分析。根据光伏电池的输出电流表达式以及修正系数公式，可以建立光伏电池的模

型，为了研究光伏电池的输出特性曲线，按图2所示搭建光伏电池的仿真模型。

1光伏电池的数学模型

光伏电池的功能为能量转换，将太阳能转换为电能。其基本构造为半导体的

I

P-N结。因此，在光照强度不变的情况下，可以认为光生电流也不变，即光生电流

ph

II

只与光照强度有关，由此可将其看成一个电流源。光生电流有一部分流过P-N结

phph

I

二极管，这一部分电流称之为暗电流，即。根据实际情况，电池本身也会具有电

d

R

阻，由于电阻一般有串联电阻和并联电阻，因此，在光伏电池内部，串联电阻为，

s

并联电阻为Rsh。图1所示为光伏电池等效电路图。图2光伏电池的仿真模型