Моделювання сонячного фотоелектричного перетворювача в спеціалізованому програмному середовищі Mathlab
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya6(82).2025.100Анотація
Модель сонячного фотоелектричного перетворювача (СФП) на основі моделі одного діода, з урахуванням шунтованого та послідовного опорів, фотоструму та зворотного струму діода, використовується для аналізу електричних характеристик СФП, визначення точки максимальної потужності (MPPТ) за змінних умов освітлення та температури. Модель реалізована у середовищі MATLAB, що забезпечує можливість простої симуляції фізичних процесів у фотоелектричних комірках.
Запропонований метод дозволяє отримувати точні вольт-амперні характеристики, враховуючи температуру й освітлення СФП. Реалізація моделі в MATLAB спрощує і прискорює використання для дослідження алгоритмів MPPT та автономних фотоелектричних систем. Використовується вбудований алгоритм MATLAB для обчислення струму, так як рівняння одного діода є трансцендентним і нелінійним відносно струму, та прямі аналітичні методи його не розв’язують.
Одержані результати збільшать швидкість отримання вольт-амперних характеристик СФП і визначення точки максимальної потужності без необхідності проведення тривалих експериментальних вимірювань. Це дозволить прискорити розробку й оптимізацію автономних та інтегрованих фотоелектричних систем, оцінювати ефективність роботи СФП за різних умов, а також спростити тестування та верифікацію алгоритмів MPPT у середовищі MATLAB.
Ключові слова: сонячний фотоелектричний перетворювач, опір, вольт-амперна характеристика, джерело напруги, математична модель
Посилання
1. Vivek Tamrakar, S.C. Gupta and Yashwant Sawle (2015). Single-diode pv cell modeling and study of characteristics of single and two-diode equivalent circuit. Electrical and Electronics Engineering: An International Journal (ELELIJ), 4 (3). Available at: https://doi.org/10.14810/elelij.2015.4302
2. Muhyaddin Rawa, Martin Calasan et al. (2022). Single Diode Solar Cells—Improved Model and Exact Current–Voltage Analytical Solution Based on Lambert’s W Function. Sensors, 22, 4173. Available at: https://doi.org/10.3390/s22114173
3. H. A. Koffi, E. A. Armah, K. Ampomah-Benefo1, D. Dodoo-Arhin. (2022). A Step by Step Analytical Solution to the Single Diode Model of a Solar Cell. NUST Journal of Engineering Sciences, 15 (2). Available at: https://doi.org/10.24949/njes.v15i2.728
4. Kolontaevsky Yu. P., Tugay D. V., Kotelevets S. V. (2019). Fotoenerhetyka [Photoenergetics]. Kharkiv: KhNUMG named after O. M. Beketov, 160.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
