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基于MSP430的数字式太阳能电池模拟装置的研制
资料介绍
传统的太阳能电池板在做实验时由于要综合考虑光照、温度等各方面的条件，导致其在实际实验中开发周期长、开发难度大。而使用太阳能电池模拟器可以有效的解决上述问题。太阳能电池模拟器可以在短时间内模拟太阳能电池板一天内的I-V特性变化，具有良好的动态响应能力。该模拟器是在实验室环境下提供模拟实际太阳能电池阵列输出I-V特性随环境温度和光照强度变化的设备，操作简单，具有很强的实用性。
本文主要包括以下几个方面：
1.对当今的全球能源概况做了简要说明，并介绍了太阳能的利用和发展。对比了数字式与模拟式太阳能模拟器的优缺点。
2.对太阳能电池的发电原理进行了详细介绍，给出了其等效电路模型，分析了太阳能电池及阵列的对外输出I-V，P-V特性，以及外界环境的变化对其输出特性的影响。为确定负载工作点，根据数学模型，比较了多种算法，并最终确定了Lagrange插值算法。
3.本文采用MSP430单片机作为控制器，选择数字式电源电路作为系统的主拓扑。并在此基础上确定了其电压电流采样测量电路、电源输出控制电路及通信控制电路。上位机界面采用VC中的MFC基础类库搭建，在界面中对需要模拟的光照、温度等外界条件进行选择，同时对下位机传送上来的电压电流进行插值比较，控制下位机做出响应。
4.利用 Proteus搭建仿真平台，完成了模拟器的仿真实验。实验表明系统的对外输出功率能够达到9.6W，当负载工作点发生变化时，系统能够快速跟踪，并且输出工作点与理想工作点拟合精度高，说明较好地模拟了太阳能电池的输出特性。
本文所设计的太阳能电池模拟器能够有效地模拟真实的太阳能电池板，为光伏发电设备提供了全天候的试验平台。
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