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全球性的能源危機迫使越來越多的國家開始重視新能源的研究，光伏發電作為其中很重要的一種也得到了廣泛研究。但是，由于光伏電池造價高，導致研究成本很高，不利于其初期的研究。因此，很有必要設計一種成本較低，能夠代替實際光伏電池陣列來進行各種光伏實驗的太陽能電池模擬器。
本文所設計的太陽能電池模擬器以 BUCK 電路為基礎，采用 ARM 控制，并加入了電流 PI 控制方式來改善系統動態性能和穩態精度。此外，本文還采用四折線法來對光伏電池陣列的特性曲線進行分段擬合，并進行了仿真驗證。
太陽能電池板伏安特性曲線
圖 1 所示是太陽能電池板輸出 I-U 特性曲線隨日照、溫度的變化情況。太陽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，某一時間下，日照強度和溫度是一定的，在此時間下，輸出曲線也只有一條符合要求。設計時可根據設定的日照強度和溫度來計算確定輸出哪一條曲線。實際做法是將不同日照、不同溫度下的曲線計算出來后將其離散化，并以數據表的形式存入 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。
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