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太阳能模拟器设计概述
时间：2024-02-27 浏览：1812
不同形式的能源需求不断增长，特别是风能、太阳能和地热能等可再生能源。自 1860 年以来，太阳能的利用一直是一个活跃的研究课题。由于分布式发电和智能电网的重要性日益增加，太阳能系统越来越受到关注。一些研究和开发工作都是基于光伏能源的高效利用。太阳能电池阵列产生具有随温度和辐照度变化的非线性特性的直流输出。为了高效设计太阳能系统，模仿实际光伏特性的太阳能模拟器至关重要。即使在太阳能光伏系统安装并投入使用后，仍需要调查和解决几个持续存在的问题，例如光伏系统的可靠性、发电分析以及部分遮蔽导致的电网效率[2]。为了克服这些问题，验证需要可重复、可扩展且稳定的光伏源。这凸显了实施光伏仿真器的必要性，该仿真器可以模拟功能性光伏模块在各种气候条件下的电流-电压 (IV) 输出特性。
由于光伏系统技术的不断发展和价格的降低，太阳能已经占据了很大一部分市场。太阳能模拟器是一种有用的工具，可以在光伏电池板位置固定的情况下估算由于白天而造成的功率损失。可以使用多种方法来实现太阳能光伏仿真器，包括各种电源转换器拓扑，例如 DC-DC 降压转换器和 DC-DC 升压转换器。其他方法基于修改可编程直流电源，使直流电源的内阻随输出电流呈指数变化。
太阳能模拟器的设计与工作
在过去的几十年里，人们对太阳能光伏模拟器的各种方法进行了广泛的研究。这包括三十多年来与光伏电池、模块和阵列仿真器相关的研究[4]。个光伏仿真器原型是基于模拟电路开发的。在接下来的几年里，许多研究都围绕着与电场相关的技术，但对太阳能光伏模拟器的预计研究也不断发展。通常，太阳能光伏仿真器包括三个部分，即光伏模型、控制策略和功率级。