光伏电池simulink仿真-毕设

基于 Simulink 的光伏发电系统建模与仿真摘要：太阳能是大自然中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、廉价、无污染、来源最稳定的能源。

传统化石能源正在一天天减少，对地球环境的危害日益突出，同时，能源短缺的问题正蔓延至全球。

太阳能发电在能源问题上发挥重要的作用，但因其辐射强度的不均匀性，导致其发电效力的不稳定。

为了使光伏发电系统提供连续稳定的电能，基于Simulink环境下搭建了光伏电池模型，仿真及分析了光伏电池的输出特性。

关键词：光伏；建模；仿真；Simulink1.引言随着现代工业的不断发展，化石能源引起的环境问题日益严重，全球能源危机和大气污染的问题日益突出，在化石能源不可再生的情况下，可再生能源在环境保护及能源开发上的地位不断加重，很多国际早已面临能源危机，同时也在不断积极探索可再生能源的开发和利用[1]。

我国大力推广太阳能光伏发电，光伏发电阵列接入电网的数量越来越多，为了进一步研究光伏发电系统，本文利用Matlab/Simulink对其进行建模及仿真，建立一个光伏阵列的发电系统模型，用于研究其工作的各种特征。

2.光伏电池的建模及仿真2.1光伏电池的数学模型光伏电池是光伏发电系统的核心，是将光能转换为电能最基本的单位，当其受到光照时，光伏电池的内部电荷移动从而产生电流和电动势。

光伏电池的等值电路图如图1所示。

图1 光伏电池的等值电路图其中，为光生电流；为无光照时流过二极管PN结的电流；为旁路漏电流；为为并联旁漏电阻，数量级为；为光伏电池加负载后的输出电流。

开路电压的大小与所处环境时的辐照强度为底的对数值成正比，与环境温度成反比。

根据基尔霍夫定律，光伏电池正常运行时的电流方程表达式为：（1）通常情况下，小于二极管正向导通电阻，故可以认为，且（2）所以式1可以表示为：（3）式（3）为光伏电池的输出电流表达式，一般情况下，电池制造商会提供在标准情况下（光谱，光照强度，环境温度）时的参数：—光伏电池短路电流；—光伏电池开路电压。

摘要太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点，受到人们越来越多的重视。

光伏发电是充分利用太阳能的一种有效方式之一。

由于目前光伏电池板的价格比较高，转换效率比较低，为了降低系统造价和有效地利用太阳能，该论文光伏发电进行最大功率跟踪显得尤为必要。

本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率，从建模仿真方面对具有最大功率点跟踪的控制器进行了研究，提出了一种新的最大功率点跟踪方案。

本文主要任务如下：首先，本文介绍了论文的相关研究背景、选题意义、以及论文的主要工作。

其次，分析了太阳能电池板的工作原理，利用MATLAB/simulink模块对不同环境及不同日照强度下的太阳能电池输出特性进行了建模、仿真。

再次，介绍并分析了最大功率点跟踪原理，以及常用的几种跟踪方法。

介绍了三种常用的DC/DC变换器的工作原理。

紧接着，对干扰观察法和电导增量法进行了建模和仿真，针对电导增量法提出了一种适合车用的改进方案。

仿真结果表明新的方案在一定条件下可以显著减小最大功率跟踪系统响应时间。

而后，用CATIA软件对第一代太阳能车进行了设计，建立了蓄电池驱动电机和蓄电池充电系统电路。

最后，针对充电系统的电流、电压开发了一个简单的检测分析软件。

关键词：太阳能；最大功率跟踪； MATLAB仿真； DC/DC变换器AbstractSolar power is a new green power. It is regarded as clean, pollution-free, and inexhaustible. Photovoltaic conversion is an effective way to use solar power. Because the price of photovoltaic cell is expensive and conversion efficiency is low presently, the Maximum Power Point Tracking is absolutely necessary, in order to decrease system cost and increase efficiency. Aims at how to increase the efficiency of conversion for the photovoltaic energy system, this paper researches the solar controller with maximum power point tracking (MPPT) and presents a novel MPPT method from the simulation.The main work of this paper is as follows:First, introduces the background, significance, work.Second, analyzing the principle of the solar panel and using the MATLAB software to build the simulation of the output characteristic for the solar cell under different temperature and isolation.Third, introduces the MPPT principle, comparing several common MPPT methods and find out their advantage and disadvantage. Then analysis three DC/DC converters’ principles.Forth, using the MATLAB software simulink toolbox to build the simulation of the Perturbation And Observation method, Incremental Conductance method and improved the Incremental Conductance method. The result of the simulation demonstrates that the new strategy can reduce the responding time of the system.Fifth，using the CATIA software to build the first generation solar car 3D model. Then build the circuit of the MPPT system.Last, write a program to analysis the current and voltage of the system. Keywords： Solar Energy ; MPPT ; MATLAB Simulation ; DC/DC Converter目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 光伏产业的发展现状 (2)1.2.1 国外光伏产业发展现状 (2)1.2.3 国内光伏产业发展现状 (3)1.2.3 太阳能车发展现状 (4)1.3 本课题的意义 (6)1.4 本文主要内容 (7)第2章光伏电池特性及其仿真模型的建立 (8)2.1 光伏电池的工作原理 (8)2.2 光伏电池等效电路 (9)2.3 光伏电池仿真模型的建立 (10)2.3.1 工程用光伏电池的数学模型 (10)2.3.2 光伏电池的simulink模型 (13)2.4 本章小结 (17)第3章光伏发电系统最大功率点跟踪系统的研究 (18)3.1 最大功率点跟踪的概念 (18)3.2 最大功率点跟踪的原理 (19)3.3 常用最大功率跟踪控制算法 (20)3.3.1 恒定电压法 (20)3.3.2 干扰观察法 (21)3.3.3 电导增量法 (22)3.4 DC/DC电路实现光伏电池最大功率点跟踪原理 (24)3.5 典型DC/DC变换电路 (25)3.5.1 降压式变换器（Buck） (25)3.5.2 升压式变换器（Boost） (28)3.5.3 升降压式变换器（Buck-Boost） (31)3.6 最大功率跟踪控制算法simulink仿真分析 (34)3.6.1 降压式变换器建模 (34)3.6.2 干扰占空比的最大功率跟踪算法 (37)3.6.3 干扰观察法 (39)3.6.4 电导增量法 (42)3.7 车用光伏电池最大功率跟踪仿真与分析 (44)3.7.1 车用最大功率跟踪方案 (45)3.7.2 车用最大功率跟踪方案仿真分析 (46)3.8 本章小结 (49)第4章第一代太阳能原型车制作 (49)4.1 车辆系统原理图 (49)4.2 原型车CATIA建模 (50)4.3 电池驱动直流电机电路设计 (51)4.3.1 单片机的选择 (51)4.3.2 直流电动机脉宽调速（PWM）系统设计 (52)4.4 最大功率跟踪电路设计 (55)4.4.1 主回路实现 (55)4.4.2 驱动电路 (56)4.4.3 检测电路 (57)4.4.4 与计算机通讯电路 (57)4.4.5 电源电路 (58)4.4.6 光伏发电系统主要电路原理图 (58)第5章光伏电池电流、电压检测分析软件 (60)5.1 MATLAB软件编程 (60)5.2 光伏电池电流、电压检测分析软件 (61)5.3 本章小结 (61)结论致谢参考文献第1章绪论1.1 课题背景能源，是人类赖以生存根本，其中化石能源作为目前全球消耗的最主要能源，不仅给地球环境带来了严重的破坏，而且正在一天天走向枯竭。

本科生毕业设计说明书(设计论文）题目:光伏发电系统建模及其仿真光伏发电系统建模及其仿真摘要伴随着能源危机和环境问题的不断加剧，清洁能源的发展进程被大大的推进了。

太阳能作为一种新能源以其没有污染,安全又可靠，能量随处可以得到等优点越来越受到人们的青睐.无论从近期还是远期,无论从能源环境的角度还是从边远地区和特殊应用领域需求的角度考虑，太阳能发电都极具有吸引力。

那么对光伏发电系统的研究则就变得既有价值又有意义。

通过对光伏发电系统的理论研究学习，建立了完整的光伏发电系统体系，本文深入的研究了光伏电池在不同光照强度、不同温度下的电压、功率输出特性。

本文的研究重点是光伏发电系统的控制技术，以及在MATLAB/SIMULINK仿真环境下的仿真结果。

讨论了多种最大功率点跟踪方法；且分别讨论学习了在光伏并网和独立发电系统情况下的逆变器和MPPT的控制，并建立了仿真模型,提出了相应的控制策略.且在最后论述了孤岛效应的产生和反孤岛策略，用电压频率检测法完成了孤岛检测与保护。

关键词：光伏电池，逆变器,最大功率点跟踪，孤岛效应, MATLAB仿真AbstractWith the growing energy crisis and environmental problems，clean energy is greatly promote the development process. Solar energy as a new kind of energy for its no pollution，safe and reliable，widely available energy advantages, such as more and more get the favor of people。

No matter from the near future or long-dated and, no matter from the Angle of energy and environment，or from remote areas and special applications demand point of view，solar power generation is extremely attractive。

光伏组件数学模型的simulink仿真
光伏组件数学模型的Simulink仿真是一种基于光伏组件的物理特性和电路方程的仿真方法，旨在模拟和评估光伏组件的性能和工作状态。

Simulink仿真是一种在MATLAB环境下进行的建模和仿真工具，能够快速而准确地分析和模拟复杂的动态系统。

光伏组件的数学模型主要基于以下几个方面设计：
1.光伏组件的光照模型：模拟太阳辐射对光伏组件的照射情况，包括光强度、光谱和角度等因素对光伏组件的影响。

可以使用天文学数据和光学计算来建立合适的光照模型。

2.光伏组件的电子模型：基于光伏效应和光伏元件的结构特征，建立光伏组件的电路方程和元件模型。

这些模型通常包括光伏二极管等基本元件模型以及与光伏组件相关的电容、电感和电阻等元件。

3.光伏组件的温度模型：考虑光伏组件工作时的温度变化对组件性能的影响，建立适当的温度模型。

可以考虑光伏组件的自身发热、散热和环境温度等因素。

在Simulink中，可以使用电路模块、信号源模块、数学运算模块等，结合所建立的光伏组件数学模型，构建光伏组件的仿真模型。

通过输入合适的输入信号，如太阳辐射和温度变化等，可以得到光伏组件的输出电流、电压和功率等性能参数，并进一步分析和优化光伏组件的工作状态。

光伏组件数学模型的Simulink仿真是一种重要的工具，可用于研究光伏组件的性能和设计优化，以提高光伏系统的效率和可靠性。

通过合适的模型和仿真，可以更好地理解光伏组件的工作原理，并指导实际光伏系统的设计和运行。

基于Matlab-Simulink的三相光伏发电并网系统的仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：题目：基于Matlab/ Simulink的三相光伏发电并网系统的仿真院系：姓名：学号：导师：目录一、背景与目的 (3)二、实验原理 (3)1.并网逆变器的状态空间及数学模型 (3)1.1主电路拓扑 (4)1.2三相并网逆变器dq坐标系下数学模型 (4)1.3基于电流双环控制的原理分析 (5)2.L CL型滤波器的原理 (6)三、实验设计 (8)1.LCL型滤波器设计 (8)1.1LCL滤波器参数设计的约束条件81.2LCL滤波器参数计算81.3LCL滤波器参数设计实例92.双闭环控制系统的设计 (10)2.1网侧电感电流外环控制器的设计 (10)2.2电容电流内环控制器的设计 (11)2.3控制器参数计算 (11)四、实验仿真及分析 (12)五、实验结论 (16)一、背景与目的伴随着传统化石能源的紧缺，石油价格的飞涨以及生态环境的不断恶化，这些问题促使了可再生能源的开发利用。

而太阳能光伏发电的诸多优点，使其研究开发、产业化制造技术以及市场开拓已经成为令世界各国，特别是发达国家激烈竞争的主要热点。

近年来世界太阳能发电一直保持着快速发展，九十年代后期世界光伏电池市场更是出现供不应求的局面，进一步促进了发展速度。

目前太阳能利用主要有光热利用，光伏利用和光化学利用等三种主要形式，而光伏发电具有以下明显的优点：1. 无污染：绝对零排放－没有任何物质及声、光、电、磁、机械噪音等“排放”；2. 可再生：资源无限，可直接输出高质量电能，具有理想的可持续发展属性；3. 资源的普遍性：基本上不受地域限制，只是地区之间是否丰富之分；4. 通用性、可存储性：电能可以方便地通过输电线路传输、使用和存储；5. 分布式电力系统：将提高整个能源系统的安全性和可靠性，特别是从抗御自然灾害和战备的角度看，它更具有明显的意义；6. 资源、发电、用电同一地域：可望大幅度节省远程输变电设备的投资费用；7. 灵活、简单化：发电系统可按需要以模块化集成，容量可大可小，扩容方便，保持系统运转仅需要很少的维护，系统为组件，安装快速化，没有磨损、损坏的活动部件；8. 光伏建筑集成（BIPV-Building Integrated Photovoltaic）：节省发电基地使用的土地面积和费用，是目前国际上研究及发展的前沿，也是相关领域科技界最热门的话题之一。

基于simulink的带有MPPT功的光伏电池的仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：本科毕业设计（论文）基于Simulink的带有MPPT功能的光伏电池的仿真学院电力学院专业电气工程及其自动化学生姓名郭子暄学生学号 20083015192指导教师荆朝霞提交日期 2012年 5 月 20 日摘要如今，在全球经济与科技高速发展的背景下，能源消耗自然成为不可忽略的问题。

在传统化石燃料，如煤、石油、天然气等面临枯竭之时，新能源的开发与利用成为当今的热点。

在众多新能源中，光能由其高效、可持续以及无污染等特点进入了人们的视野。

光伏电池也应运而生。

本文首先通过对光伏电池单二极管等效电路的分析，以PV-MF165EB3光伏单元为例，基于高斯-赛德尔法提出了光伏电池等效电路中未知参数的求取方法，并利用Matlab/Simulink建立相关数学模型以仿真其输出特性。

经验证，该模型能够较为精确地仿真PV-MF165EB3单元的I-V以及P-V特性。

应用于光伏系统的最大功功率跟踪控制系统（MPPT）是为了使得光伏电池在不同的温度、光照强度以及电力负荷情况下实现功率的最大化。

在本文当中，在I-V以及P-V 特性基础之上，通过对其非线性特性的分析提供了最大功率跟踪控制算法—电导增值法，在本文中详细讲述了电导增量法的计算原理以及相关计算流程。

为使输出端功率最大化，应用Boost升压电路跟踪最大功率点处电压，并经过逆变器完成其逆变，并分析逆变的效果。

关键词：光伏系统；最大功率跟踪；电导增量法AbstractRecently, with the rapid developing of economic and technology, the energy problem hasgrown into a great issue which cannot be ignored. Nowadays under the background that conventional fossil fuels are running out quickly, the exploitation of new resources became an outstanding research focus. Among new resources, solar power which has the characteristics of high efficiency, sustainability, non-pollution comes into people’s sight. Naturally, PV panel comes into being.In this paper, firstly we made an analysis for the single-diode equivalent circuit for PV system. Taking the PV-MF165EB3 module as an example, we come up with the method for obtaining the unknown parameters based on GAUSS–SEIDEL METHOD. After that with the applying of Matlab/Simulink, we can obtain the output characteristics of PV system. Through validating, the model can simulate the P-V and I-V characteristics of PV-MF165EB3 module accurately.A maximum power point tracking control (MPPT) is used for a photovoltaic (PV) system in order to maximize the output power irrespective of the temperature and irradiation conditions and of the load electrical characteristics. In this paper, on the basis of the P-V and I-V characteristics, through the research of the non-linear character, the Increase Conduct Algorithm is recommended to track the maximum power point. And here we will explain the flowchart of this method in detail.In order to maximize the output power, a boost converter is applied to obtain the voltage at MPP, through an inverter , the PV system is connected with the micro power grid to supply electric power .Based on the theory of inversion , we will build a model to analyze the outputlead by SVPWM control method.Keyword: Photovoltaics, Maximum Power Point Tracking (MPPT), Increase ConductAlgorithm目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 分布式发电的研究背景与发展意义 (1)1.2 光伏发电系统概述 (1)1.3 国内外光伏系统的发展现状 (3)1.3.1 国内光伏系统的发展现状 (3)1.3.2 国外光伏系统的发展现状 (3)1.4 本文的研究的内容 (6)第二章风光互补微电网简介............................... 错误！未定义书签。

光伏发电并网系统Simulink仿真实验报告电气工程学院王安2011302540086一．光伏发电系统基本原理与框架图基本原理为：光伏阵列接受太阳能产生直流电流电压，同时电流电压受光照和温度的影响，而后经DC\DC（BOOST升压电路）转化将电压升高，再经DC\AC逆变产生交流电压供给负载使用。

在这中间需要用MPPT使光伏电池始终工作在最大功率点处。

二．光伏电池的工作原理光伏发电的能量转换器件是太阳能电池，又叫光伏电池。

光伏电池发电的原理是光生伏打效应。

光伏电池应用P-N结的光伏效应（Photovoltaic Effect）将来自太阳的光能转变为电能。

当太阳光照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光电子－空穴对。

在电池内电场的作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。

若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。

这样，太阳的光能就变成了可以使用的电能。

三．光伏发电系统并网Simulink仿真利用MTALAB中的simulink软件包，可以对10KW,380V光伏发电系统进行仿真，建立仿真模型如下：输入参数如下：Simulink提供的子系统封装功能可以大大增强simulink系统模型框图的可读性封装子模块如下：光伏电池封装模块：最大功率点跟踪模块：PWM模块如下：并网端PWM内部PI模块：光伏电池输出电压如下：光伏电池输出电流如下：光伏电池输出功率波形如下：并网(220V)成功后输出电流波形：结果分析:通过对光伏发电的matlab-simulink仿真，得到了与理论曲线基本相同的电压、电流、功率曲线，但仍有不足之处，比如产生了许多谐波。

通过这次的仿真实验，让我更加深刻认识了光伏发电的工作原理和过程，对光伏发电过程中可能出现的问题也有了一定的了解。

虽然自己现在没办法解决，但随着自己学习的深入，以后会有办法解决的。

本科毕业设计（论文）题目基于 MATLAB/SIMULINK 光伏电池最大功率点跟踪算法的研究最大功率点学院年级班级电气与自动化工程学院 4 年级YZ04112 专业学号邱孙亚新杰中级自动化 YZ0411209 学生姓名指导教师职称 2013-05-20 论文提交日期常熟理工学院本科毕业设计(论文诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计(论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学号：本人签名：日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文工作的知识产权单位属常熟理工学院。

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保密的毕业设计(论文在解密后遵守此规定。

本人签名：导师签名：日期：日期：基于 MATLAB/SIMULINK 光伏电池最大功率点跟踪算法的研究摘要太阳能光伏发电由于其可再生性、清洁性及取之不尽、用之不竭等特点，正在发展成为世界能源组成中的重要部分。

太阳能电池作为太阳能光伏系统的重要组成部分，它的光电转换效率直接影响着整个系统的成本与性能。

而光伏电池的输出特性受光照强度和环境温度的影响呈现出非线性，为了使光伏电池工作在最大功率点，进而更有效地利用太阳能，对光伏电池的最大功率点进行跟踪就显得尤为重要。

本文基于光伏电池的数学模型公式，在 MATLAB 的 SIMULINK 仿真平台下建立光伏电池模型，并基于 BOOST 电路建立光伏电池最大功率点跟踪控制仿真模型。

Matlab-Simulink仿真论文光伏发电技术课程论文摘要：仿真时注意数学模型与物理模型之间的差异，注意由数学模型向物理模型转换的意义和方式。

仿真过程中注意区分理想情况与实际情况的差别，为了让仿真的结果准确稳定，必要时须在仿真模型中添加一些实际电路中未必包含的辅助器件。

仿真的使用注意与实验相结合，积极利用仿真为一些复杂的实验或系统设计进行先导性的探索，以积累数据少走弯路，提高实验和设计的效率。

光伏發电技术是新能源科学与工程专业（光伏技术方向）一门重要的专业核心课程。

该课程的内容以一个完整的、面向实际应用的光伏发电系统的构成为组织依据。

光伏发电系统是一个利用光伏电池发电并将所发电能加以应用的系统，在一个光伏发电系统中，可发电的光伏电池是电能的源头，负载或电网是电能的终点，电能控制与变换器件（直流变换器件、逆变器件）、储能装置是必要的中间环节。

所以光伏发电技术课程的内容就是与上述的器件与装置的工作原理、技术规范等方面相对应，包含着较多的电能变换原理、电路系统控制等方面的内容。

一、仿真方法在光伏发电技术课程教学中的意义所谓仿真就是利用专门的计算机软件构建一个模型来代表一个物理系统，并对这个物理系统的运行或工作过程进行模拟，进而获得物理系统的诸多属性参数及其变化过程的一种方法。

随着计算机技术的发展，仿真方法在大学课程教学中也变得不可或缺，成为了一个重要的教学方法和教学内容组成部分。

光伏发电技术课程包含的内容较为广泛，其中存在着很多可以进行仿真演示及研究的内容，如光伏电池的输出特性受环境和负载的影响情况、电能变换过程及其控制等内容。

在教学过程中，利用仿真的方法可以很直观、直接地将有关的物理过程和结果展示出来。

仿真实施的条件较为简单，只需要有电脑和相关的软件即可，可以突破时间上、空间上、实验设施等条件的限制，能让教师很方便地进行展示和演示，更能让学生自由地进行练习和探究。

二、仿真方法在光伏发电技术课程中适用的范围光伏发电技术课程中适用于仿真方法进行教学和学习的内容主要可以分为这些部分：光伏电池模型的建构及其输出特性的仿真、电能变换电路的仿真、光伏电池输出最大功率点跟踪的仿真、蓄电池充放电控制电路的仿真、光伏发电系统并网的仿真等部分。

基于simulink 的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真信息学院自动化张太杰0901********学 院：专 业：姓 名：指导老师：许强强学 号：职 称：助教中国·珠海二○一三年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名：日期：年月日基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真摘要当今社会都在提倡绿色环保的新能源，其中太阳能是被人类普遍认为的绿色能源。

然而，阻碍太阳能快速发展的根源是光伏电池的转换效率问题。

实际投入应用的光伏电池转换效率都低于35%。

至今许多学者提出了各种各样方法，如恒压控制法、电导增量法、扰动观察法、模糊逻辑控制法和神经网络法等等，来提高光伏电池转换效率。

基于此，本论文主要研究基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真。

首先对光伏电池特性进行了分析。

其次确定了仿真的总体设计方案，该方案由光伏电池模块、BOOST电路模块、控制器模块和脉宽调制器模块组成。

再次，对各个模块一一搭建仿真模型，其中BOOST电路模块需要设置好各个元器件的参数；对于控制器模块是根据成熟的扰动观察法的算法搭建，而这是最重要的一部分，它的优劣直接影响到快速跟踪的效果；脉宽调制主要使用占空比增量DD与三角波进行比较得出一定脉宽的信号，用来控制IGBT的导通和关断。

最后，把各个模块连接起来进行仿真，仿真结果表明达到了跟踪最大功率点的目的。

关键词：光伏电池 BOOST电路控制器脉宽调制器Photovoltaic cells based on simulink simulation of maximum powerpoint tracking technologyAbstractToday's society advocates green new energy of environmental protection and the solar energy is considered by universal human it is green energy. However, the barrier of the solar energy development is the photovoltaic battery conversion efficiency. In the practical application photovoltaic cell conversion efficiency is lower than 35%. Since many scholars have put forward various methods, such as constant pressure control, incremental conductance method, disturbance observation method, neural network and fuzzy logic control and so on, to improve the efficiency of photovoltaic cell’s conversion.Based on this, this thesis mainly studies the maximum power point of photovoltaic cell tracking technology based on SIMULINK simulation. First of all, the photovoltaic cell characteristics are analyzed. Secondly determine the overall design scheme of simulation, the solution is made of the photovoltaic battery module, the BOOST circuit module, controller module and pulse width modulator module. Again, for each module one by one to build simulation model, the BOOST circuit module need to set up the parameter of all components, and controller module is based on mature disturbance observation algorithm to build and this is the most important part of that it directly affects the effect of the fast track, PWM uses mainly conduction than incremental DD compared with triangular wave obtained certain pulse width signal, to control the IGBT turn-on and turn-off. Finally, connect the various modules of the simulation. the simulation results show that it achieve the goal of the maximum power point tracking.Keywords:Photovoltaic cells The BOOST circuit The controller PWM目录1引言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2 本课题的目的和意义 (1)1.2.1选题的目的 (1)1.2.2选题的意义 (2)1.3光伏发电的发展和现状 (2)1.3.1国内的光伏发电的发展和现状 (2)1.3.2国外的光伏发电的发展和现状 (3)1.4 本课题主要研究内容和创新点 (4)1.5研究的基本思路和技术路线 (4)1.6 本章小结 (5)2光伏电池分析 (6)2.1 光伏电池工作原理 (6)2.2光伏电池物理模型 (7)2.3光伏电池输出特性 (9)2.4本章小结 (11)3光伏电池最大功率点跟踪技术的算法 (12)3.1光伏电池最大功率跟踪（MPPT）概念和基本原理 (12)3.2 BOOST电路设计 (13)3.2.1 BOOST电路模型建立 (13)3.2.2参数设置 (14)3.3 脉宽调制器设计 (16)3.3.1 PWM模型搭建 (16)3.4常用的最大功率跟踪控制方法的分析 (17)3.4.1恒压跟踪法 (17)3.4.2 电导增量法 (17)3.4.3 扰动观察法 (18)3.5 控制器设计 (19)3.5.1 控制器模型搭建 (20)3.6本章小结 (20)4光伏电池最大功率点跟踪技术的Simulink仿真 (22)4.1 仿真模型 (22)4.2 仿真结果 (23)4.3 仿真结果的总结 (28)5 结论 (29)参考文献 (30)谢辞 (32)附录 (33)1引言1.1课题研究背景人类的生存和发展始终离不开能源。

光伏电池简化数学模型的Matlab Simulink仿真研究童列树根据“光伏电池简化数学模型的Matlab/Simulink仿真研究”这篇文献，用Matlab Simulink 来验证其工作。

本文利用Simulink 模块搭建了该简化数学模型的Simulink模型，并通过文献[7]中的实测数据对比验证了该数学模型的准确性。

同时，应用该数学模型对光伏电池CSUN200-72M 的输出特性进行了详细地仿真研究。

光伏电池Simulink模型图1 建立光伏电池simulink模型基于各种光伏电池所作的仿真结果：图2 U-I比较曲线图2 U-P比较由图2，图3可知，根据文章中给出的U-I实测值与仿真值所进行的比较，两者之间非常的接近，在作者的立场上，通过对数据、特性曲线的观察分析比较可以得出结论：简化的光伏电池数学模型的仿真数据与试验数据基本吻合，误差在6%以内，可以满足工程应用的精度要求。

证明了所给光伏电池的simulink模型的正确性基于CSUN200-72M 光伏电池进行仿真结果：标准条件下CSUN200-72M 电池阵列的特性参数：Umppref为37.6 V，Imppref为5.32 A，Uocref 为45.3 V，Iscref为5.72 A，最大功率为200 W，Ku为-0.003 07/K，Ki为+0.000 39/K。

首先计算组件的串联电阻RS。

取A =1 ，N1=1，N2=72，在标准测试条件下，Ip= 5.826 47 A，Uoc= 44.461 89 V，K0=25.68 mV[7]。

应用式（9）求出RS=0.522 80 Ω。

计算时，直接应用光伏电池提供的运行参数，计算更为简洁实用，是一种简单而实用的求解方法。

首先模拟光伏电池在标准测试条件下的运行状况，设置S=1 000 W/m2，T=25 ℃，对光伏电池进行仿真，仿真曲线如图4 所示。

图4 标准条件下U-P，U-I 特性曲线图5，图6 为光伏电池在不同照度下的U-I 仿真曲线和U-P 曲线。

基于SIMULINK的光伏电池及MPPT建模仿真光伏电源模型的正确建立对研究光伏并网意义重大，准确的建立光伏电池对研究其输出特性也非常重要。

本文依据光伏电源的技术参数，运用MATLAB软件建立了可以实现最大功率跟踪的光伏电源模型。

经过仿真分析，表明了此模型的实用性，重点研究其光伏输出特性。

标签：光伏电源；MPPT模型；仿真分析Modeling and Simulation of photovoltaic cells and MPPT based on SIMULINK （Yanchun Zhang，Xiaoyan Jiang）（Agriculture and Animal Husbandry College of Tibet University ；Tibet ；Linzhi；860000）[Abstract]The correct establishment of photovoltaic power model is of great significance toresearch on photovoltaic grid-connected. Accurate establishment of photovoltaic cell is very important to research on the output characteristic.On the basis of thetechnical parameters of photovoltaic power，through simulation analysis，a photovoltaic power model can achieve maximum power point tracking using MATLAB software，proves the feasibility of this model ，and this pape focus on the research photovoltaic output characteristics.[keyword] photovoltaic power ；MPPT model；simulation analysis.1引言资源问题已经是世界上一个重大问题，太阳能被认为是最具竞争力的能源之一[1]，具有绿色、环保、资源非常丰富的优点，太阳能发电在全世界范围内已经广泛开展[2]。

Simulink中光伏电池的评估仿真
根据作者论文所述在matlab中建立如下模型：
其中子模块的内部结构为：
由于模块中存在着环计算，所以要加入延迟模块或者memory模块进行延迟仿真。

当S=1000W/m²，T=25℃时，对光伏电池进行仿真，仿真曲线如图所示：
U-I：
U-P：
不同照度下U-I仿真曲线和U-P曲线为：
S=900W/m²，温度分别为10，25，40，55的光伏电池U-I,U-P
仿真曲线为：
对比论文中的仿真结果和以上所得的仿真结果，发现得到的仿真结果和实际测量的结果以及论文的仿真结果十分相似，误差在可以接受的范围内，所以得到的仿真结果真实可信，可以作为光伏电池的评估仿真。

基于Simulink的光伏电池建模与仿真基于Simulink的光伏电池建模与仿真吴仕⽞;张云龙;陈宇【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2016(033)005【摘要】According to the physical characteristics and mathematical model of photovoltaic cells, the simulation model of photovoltaic cell output was built in Matlab simulation software.The model can be used to obtain the power characteristic curve of photovoltaic module output under different light intensity.The maximum power was tracked by using the perturbation method.According to the change of light intensity in one day, different parameters were set, and the simulation model is used to verify that the output power of the photovoltaic cell decreases with the decrease of the intensity of light.%根据光伏电池的物理特性及数学模型,在Matlab仿真软件中搭建光伏电池输出的仿真模型.搭建的模型可以得到在不同光照强度下光伏组件输出的功率特性曲线.采⽤扰动观测法来追踪最⼤功率,依据⼀天中光照强度的变化设置了不同的参数,⽤仿真模型来验证光伏电池输出功率随光照强度的减⼩⽽减⼩.【总页数】2页(34-35)【关键词】光伏电池;最⼤功率追踪;扰动观测法【作者】吴仕⽞;张云龙;陈宇【作者单位】三峡⼤学电⽓与新能源学院,湖北宜昌443302;三峡⼤学电⽓与新能源学院,湖北宜昌 443302;三峡⼤学电⽓与新能源学院,湖北宜昌 443302。