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.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Енергетика і автоматика
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
