【正文】 0 圖 圈 (25℃ )，不同日照強度下，光伏模組對日照量變化的特性曲線圖： (a)光伏模組的輸出電流與輸出電壓的關系圖； (b)光伏模組的輸出功率與輸出電壓的關系圖。而 且，從 PV曲線圖 可以看 出，對應于溫度的變化， 最大功率點 幾乎成線 性變化。結論是 當溫度一定時，光伏電池輸出電壓保持恒定且為在 某一光強 下相應于最大功率點處的電壓，則不管日照量如何變化，光伏電池可大致保持在該溫度下的最大功率輸出。 分析結果如下： 從圖 ，當溫度不變， 光強變大，光伏電池模組的開路電壓不變，短路電流增大，導致輸出功率變大。其中最主要的因素是溫度、光強 [4]。輸入變量 V在 0～ 30V之問，模擬溫度 T=25℃、日照強度 A在 200～ 1250W／㎡，得到光伏電池模組的， IV、 PV關系如圖 ；模擬溫度 T在 20～ l00℃、日照強度λ =750W／㎡時，電池模組的 IV、 PV的關系如圖 。 1，求解未知量 C1 其中 2/( )m1 (1 I / ) m O CV C VscC I e ??? （ 211） 按公式（ 27）可以創(chuàng)建 C1的子模塊 圖 C1模型圖 2，求解未知量 C2 其中 m2 ( / 1 ) /{ l n( 1 I / ) }m oc scC V V I? ? ? （ 212） 按公式（ 28）可以創(chuàng)建 C2的子模塊 9 圖 C2模型圖 得到上式兩個未知量后 ，根據公式（ 26）即可實現 該型號 5光伏電池 模組的建模，如圖 。它由 36個單結晶矽光伏電池串聯(lián)而成， ， 根據公式（ 25），得到該 型號 光伏電池模組的輸出特性方程： 1 ( 2 )1[1 ( 1 ) ]C V o cVSCI I C e? ? ? （ 26） 考慮溫度和太陽輻射影響時： 2( ) /( )1[ 1 ( 1 )OCV D V C VscI I C e D I?? ? ? ? （ 27） 其中： 8 r e f r e f S CR/ R D T +( R/ R ) IDI ?? ? ? ? （ 27） SDV DT R DI??? ? ? ? （ 27） refDT T T?? （ 210） 得到上式 后 用 SIMULINK對該光伏電池模組進行仿真，并對仿真結果進行 簡要的 分析 。 2(176。 C） 開路電壓溫度系數 （ V/176。同 理 ，光伏陣列是由許多小單位的模組 通過 并聯(lián)或串聯(lián)組合 而成的 。 而 電池串聯(lián)組合 的特點是 可以提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最高輸出直 流電壓 因此， 合理的 對電池串、并聯(lián)交替組合可以得到期望的直流電 壓 或電 流 。 K Ior Tr下的暗飽和電流 A Rsh 光伏電池的并聯(lián)等 效電阻 Ω 7 Rs 光伏電池的串聯(lián)等 效電阻 Ω 2． 2． 2 光伏電池 與 光伏 陣列 的組成關系 光伏電池 組 (Module)是由許多小單位的光伏電池經由并聯(lián)或串聯(lián)組合所組成的 [10]。 K λ 日照強調 W/m178。23 Q 單位電荷 C 10175。 K K 波爾茲曼常數 J/176。 同時 ， 我們 可以發(fā)現輸出電流對輸出功率的影響程度 較大，加上影響開路電壓的因素除了 Rsh外還有流過 二極管的電流值，因此 R是影響光伏發(fā)電比較 重要因素。 圖 根據基爾霍夫電流定律 可得光伏電池的輸出特性方程： { e x p [ / ( ) ] 1 } ( ) /L G d s hL G s s s hI I I I RI I o s q A K T V I R V I R R????? ? ? ? ? （ 21） 3[ / ] e xp[ / ( 1 / 1 / ) ]GOI os I or T Tr qE B K Tr T?? （ 22） [ 1 ( 2 9 8 ) ] / 1 0 0 0L G S C RI I K T ?? ? ? （ 23） 其中公式中的參量 代表的具體意義 詳見表 。使得 N區(qū)帶負電荷，P區(qū)帶正電荷，就產生了附加電動勢，這就 是光伏效應。 光伏電池的工作原理 光伏電池的基本原理就是利用半導體材料的光伏效應 。擴散運動和漂移運動共存，在一定的溫度和光照下，這兩種作用相互 矛盾又相互聯(lián)系的統(tǒng)一在一個整體內，最后達到平衡，這就是 PN 結的形成過程。這種載流子在勢壘電場作用下的運動成為漂移運動。當 P型半導 體與 N型半導體結合后，在其交界處便出現了電子和空穴的溶洞的差別，電子從 N區(qū)向 P區(qū)擴散，空穴從 P區(qū)向 N 區(qū)擴散，由于電子空穴都是帶電的著用就在空間電荷區(qū)形成了一個內電場， 勢壘電場的又對多數載流子（ N區(qū)的電子和 P區(qū)的空穴）的擴散運動起阻礙作用。 PN 結簡介 當今社會多數電子產品都是由介于導體和絕緣體之間的半導體材料制成，首先我們有必要介紹一下半導體材料及 PN結的基本原理 。光伏電池就是 這一核心部件，它的原理是 利用半導體 的 光伏效應 （ 光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之 間產生電位差的現象 ） 制成的，它 是一種能將太陽能輻射能直接轉 換成電能的轉換器件。隨著科學技術的發(fā)展 ，光伏電池的 種類 已 相當繁多 ， 但 無論采用何種材料生產光伏電池， 它們的共同特點 是 ：材料的禁帶不能太寬；要有較高的光電轉換效率；材料本身對環(huán)境不造成 巨大的污染；材料適合大規(guī)模的 生產， 最重要的是要有較強的穩(wěn)定性 [4]。因此本文首先簡要介紹光伏電池的 電氣 特性。 4 第二章 光伏電池特性的研究 作為能 直接將太陽能轉換為電能的光伏電池越來越受到人們的重視， 其在光伏發(fā)電系統(tǒng)中占有重要地位。 第五章 總結本論文所獲得基本 結論 ， 同時 指出文章 存在 的 不足。另外還 介紹了 一種改進的最大功率點跟蹤方法 自適應占空比模糊控制 法 ， 簡述了改進的依據，方法，優(yōu)點。 第四章 本章節(jié)主要介紹 模糊控制器的基本原理， 簡單 介紹了 3 種常用的模糊控制方法：查表法、 軟件模擬推理、 公式解析法。通過改變溫度，光強的外界因素模擬仿真其輸出的變化，得到影響其工作的最主要因素。 在科學技術飛速發(fā)展的今天，光伏電池的更新?lián)Q代也更加快速。 論文的主要內容及安排如下： 第一章 本章在廣泛閱讀當前太陽能最新技術文獻的基礎上 介紹太陽能發(fā)電的現狀、前景以及目前制約太陽能普及的因素，簡要介紹本文的研究的背景，目的，方法以及預期的目標。 （ 2）分析光伏電池的輸出特性利用 MATLAB 建立光伏電池模型奠定最大功率點跟蹤的基礎，分析各種最大功率點跟蹤方法的優(yōu)缺點 。具體步驟如下： （ 1）建立太陽能電池物理模型，分析計算電特性。 為在不同 環(huán)境下選取跟蹤方法提供理論依據。本文以獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，利用 MATLAB 為工具。 本文主要 的研究 內容 光伏電池輸出的最大功率歲外界的條件變化而變化 ，影響最大功率點的主要因素是溫度和光強的隨機變化 。 這就是本文的出發(fā)點。在某些領域，太陽能的利用已日漸成熟，甚至 進入實用階段。 光伏陣列最大功率點跟蹤研究的 背景及其發(fā)展現狀 隨著全球經濟的發(fā)展，能源問題日益嚴重，越來越多的國家關注新能源的利用，隨著常規(guī)能源（石油，煤炭）的消耗量日益增大，生態(tài)環(huán)境問題日益嚴重，迫使世界各國必須尋找一種新型的可持續(xù)利用能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源 [6]。 雖然 太陽能發(fā)電 還沒有 真正 進入普及階段，但它的發(fā)展是一個必然的趨勢，因為它的優(yōu)點很多。有專家 曾 預言 21 世紀將是能源戰(zhàn)爭的年代，隨著化石能源 （石油，煤炭） 的逐步消耗，能源危機已展現在 全 人類面前，太陽能作為一種巨量的可再生能源，開發(fā)和利用豐富的太陽能可以緩解目前的能源危機。 要保證 光伏發(fā)電系統(tǒng)的 高效 運行 ，需 快速準確地進行最大功率點跟蹤 (MPPT)， 目前很多 常用最大功率點跟蹤方法都 存在 一定缺陷， 從而導致光伏系統(tǒng)的功率較低 ，為此本文研 究了幾種常見的光伏陣列最大功率點跟蹤的各種方法， 比較其各自的優(yōu)缺點 ，為選取跟蹤方法提供理論依據。 1． 4 實現的方法及預期目標 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 1． 2 研究 背景及發(fā)展 現狀 ........................ 錯誤 !未定義書簽。O method. And then presents three improved methods: Open Circuit method、 Optimal Gradient method、 ThreePoint Weight Comparison method. These methods each has his strong point and can be used in different field. Secondly, this paper analyses the posing of the PV system. It is posed by PV array、 power electronics converters、 power storage system and loads. Keywords: Photo voltaic cell； MPPT； Pamp。 本位分析重點側重光伏電池和最大功率點跟蹤，系統(tǒng)其它部分簡要提及。 總結這些方法各自 優(yōu)缺 點 ，在實際應用中 應根據具體環(huán)境選擇合適的跟蹤方法 。同時， 對常用的最大功率點跟蹤（ MPPT）方法：導納增量法（ Incremental Conductance）、擾動觀測法（ Pamp。本論 文著重對