[发明专利]一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟器

权利要求书

1.一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟器，其特征在于，包括 PC机人机交互模块、控制器和主电路；主电路包括整流电路和DC/DC变换器；

所述PC机人机交互模块接收输入参数并传输至控制器，输入参数包括工况 信息和光伏组件参数；控制器分别采集电网负载端的电压和电流，再根据输入 参数进行计算，输出PWM驱动信号控制主电路；整流电路对电网提供的交流电 进行整流，得到直流电并传送给DC/DC变换器，DC/DC变换器在控制器输出的 PWM驱动信号控制下对上述直流电进行直流-直流变换，并将变换结果传送到控 制器，控制器根据变换结果按光伏电池数学模型公式进行计算模拟，输出模拟 结果至PC机人机交互模块显示。

2.根据权利要求1所述的一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟 器，其特征在于，所述任意工况包括标准环境条件下的工作情况和任意局部阴 影条件下的工作情况，即光照强度和光伏电池温度均为任意设置。

3.根据权利要求1所述的一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟 器，其特征在于，所述光伏组件包括单板形式和组件形式，其中组件形式包括 多个单板的串联形式、并联形式或串并联形式。

4.根据权利要求1所述的一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟 器，其特征在于，所述输入参数包括光伏电池的开路电压、短路电流、最大功 率点电压值、最大功率点电流值、理想因子、串联内阻，还包括工作环境的光 照强度和光伏板温度，以及光伏板的连接形式和连接数量。

5.根据权利要求1所述的一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟 器，其特征在于，所述光伏电池数学模型公式为：

IL=Iph-Io(exp(q(UL+ILRS)AKT)-1)]]>

式中，

T为光伏电池的温度；

I_L是光伏电池的输出电流；

U_L是光伏电池的输出电压；

I_ph是光生电流，与光照强度G成正比，与光伏电池温度T成反比；

I₀是没有光照时候的反向饱和电流；

q为电子电荷，值为1.6×10^-19C；

R_s是串联内阻；

A是理想因子，其值取1到2之间的常数；

K是玻尔兹曼常数，值为1.38×10^-23J/K。

6.根据权利要求1所述的一种可模拟任意工况下光伏组件输出特性的模拟 器，其特征在于，所述模拟结果为光伏组件的I-V特性曲线和P-V特性曲线。