全球性的能源危機(jī)迫使越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始重視新能源的研究，光伏發(fā)電作為其中很重要的一種也得到了廣泛研究。但是，由于光伏電池造價(jià)高，導(dǎo)致研究成本很高，不利于其初期的研究。因此，很有必要設(shè)計(jì)一種成本較低，能夠代替實(shí)際光伏電池陣列來(lái)進(jìn)行各種光伏實(shí)驗(yàn)的太陽(yáng)能電池模擬器。

　　本文所設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能電池模擬器以 BUCK 電路為基礎(chǔ)，采用 ARM 控制，并加入了電流 PI 控制方式來(lái)改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度。此外，本文還采用四折線法來(lái)對(duì)光伏電池陣列的特性曲線進(jìn)行分段擬合，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

　太陽(yáng)能電池板伏安特性曲線

　　圖 1 所示是太陽(yáng)能電池板輸出 I-U 特性曲線隨日照、溫度的變化情況。太陽(yáng)能電池板模擬器需要能夠模擬出不同溫度、不同光照下的各種曲線，換言之，模擬器最終要能夠模擬出許多條曲線。但是，某一時(shí)間下，日照強(qiáng)度和溫度是一定的，在此時(shí)間下，輸出曲線也只有一條符合要求。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)設(shè)定的日照強(qiáng)度和溫度來(lái)計(jì)算確定輸出哪一條曲線。實(shí)際做法是將不同日照、不同溫度下的曲線計(jì)算出來(lái)后將其離散化，并以數(shù)據(jù)表的形式存入 ARM 控制器中。存入的曲線越多，所能覆蓋的溫度日照范圍越廣。