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文档简介
确定部分参量的条件下Rs,Rp对太阳能电池的伏安曲线的仿真模型摘要:将太阳能电池的理想化或,可以建立一个电压,电流的关系函数模型。这个模型由多个参量表示,主要有,,,,,等。在这里我们讨论,,,,给定的条件下,,对伏安曲线的影响方式,进而可以通过已经获得的曲线,与仿真曲线比较获得比较可信的,值。由于知识水平方面的局限,在仿真中我们直接套用了王为民博士建立的理想函数模型。经过一系列的仿真过程,给出自己,通过已知曲线寻找仿真曲线(确定的参数值)的方法。一、初定所有参量与理想太阳能电源的仿真(u1)(模型一)已知函数:假定,一般情况下:,,,分别为0.001A,10^-12A,5,1000,1,25.8mv,理,,想情况下则,为0和。则,可以很容易的给出仿真模型。(文件见U1。)通过仿真模型可以得到图形:或者是在matlab中作图:可以分析曲线前半段接近一条水平线,后半段则接近一条竖直线,0.5V左右开始上升。还有与x,y轴的交点分别是短路电压,与短路电流。二、电源断路时,截止电压与并联电阻Rp的模型仿真(u2)(模型二)因为电源短路,所以串联电阻不构成环路,所以此时为零,所以可以做出一条,为自变量,为因变量的函数模型。来观察影响的方式。这里,,,的值仍然使用模型一中的值。其中,仿真函数为:可以容易的得到仿真模型。(u2)得到的仿真图形如下:或者是:分析可得,在给定的条件下,当电阻小于1000时会很大程度上改变截止电压,但是当大于1000千时对截止电压的改变不明显,这一点也容易在函数中看出来。其实截止电压就是伏安特性曲线与x轴的交点,在下面,我们可以用这一性质来确定模拟曲线的改变形式。三、电源短路时,短路电流同串联电阻的仿真模型。(模型三)电源短路时,对应的电压为零,所以我们可以通过伏安特性曲线,得到短路电流的表达式:即:通过公式同样容易得到仿真模型。(见u3)(在这里仿真出现问题?????与论文上不同数据很不理想,特别是J0太小,应该是一条直线,而且从后面的仿真结果又证明了这个结果是成立。从函数上也可以解释。经研究,王的论文上的结果是比较小的条件下取得的,是没有多大意义的。)四、并联电阻的改变对伏安特性曲线的影响(模型四)这里取得线:=0,其他参量不变,对多个同时进行模型的仿真(见文件U5),可以得到下面的信号曲或者是:分析图像可以知道,的改变可以使与y=0的交点左移这与前面截止电压与并联电阻的关系(模型二)一致。减小曲线上移,填充因子变小,这与并联电阻减小,电池性能下降一致。五、串联电阻对伏安曲线的影响(模型五)与上面同理,这里取得到下面的信号曲线:=10000,其他参量不变,对多个同时进行模型的仿真(见文件U4),可以得或者是:通过图表分析,这里在改变但是并没有改变短路电流,这与模型三是一致的。同样随着的增大,填充因子减小,电池性能在下降,这与电阻增大,性能下降是一致的。六、如何通过实测点寻找仿真曲线,进而得出,这两个参量(建立模型的意义)伏安曲线的模拟仿真,在太阳能电池领域还处于探索阶段。曲线模型,各个参量的确定。而我们这次仿真是在,函数一定,部分参量一定的前提下进行的。下面来表述,我们总结的寻找仿真曲线的方法:(这里只有用点描述出实际的伏安曲线。,两个变量)使用模型一画出理想条件下的伏安曲线。逐渐调小(原为为无穷大)的值,一直到仿真曲线与y轴的交点与实测曲线的一致,这时的就是要求解仿真曲线的。逐渐调大的值,使得仿真曲线最接近于实测曲线,这时的为要求解的仿真曲线的。这样就确定了仿真曲线。七、总结经过一天多一点的努力,因为各方面的原因只是把王为民教授博士论文中的一张,用计算机模拟验证了一遍,并没有取得什么突破。我们感觉主要是知识面方面的欠缺。还有就是,别人想好的东西去验证很容易,但是牵扯到自己去建立创造模型就比较困难。模型改进方面,这里伏安特性曲线,只是比较简单的一种形式,相似性可能并不是特别好,函数模型可能还要找寻更好的模型
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