胡义华 陈 昊 徐瑞东 昝小舒

（中国矿业大学信电学院 徐州 221008）

1 引言

光伏电池是依靠太阳光照产生电能，在发电过程中，常常会遇到建筑物、树木、鸟的排泄物影响而形成阴影，此外随着电池板使用年份的增加，光伏电池的老化和损坏也是不可忽视的因素。以上这些情况造成了光伏电池输出特性的巨大变化，从而使光伏系统效率严重降低[1]。因此研究光伏电池板在阴影作用下的输出特性，对研究最大功率点搜索算法和提高光伏系统效率具有重要意义。

文献[2-6]研究了光伏电池在有阴影情况下的输出特性，总结了一些规律，但都没有对输出特性的变化规律进行详细研究。文献[2]利用人工神经网络对有阴影情况时的光伏电池输出特性进行模拟；文献[3-4]利用Matlab 仿真软件实现了阴影情况下光伏电池输出特性的仿真；文献[5]研究了串联光伏阵列中受阴影影响时，光伏电池板输出特性以及输出功率的变化。文献[6]利用Saber 软件对阴影情况下的光伏电池输出特性进行了仿真。文献[7-8]提出了基于短路电流法系数（最大功率点处电流和短路电流的比值）或者开路电压法系数（最大功率点处电压和开路电压的比值）的最大功率点控制策略。

本文利用Matlab/Simulink 仿真软件对光伏电池板在多种阴影情况的输出特性进行了仿真。提出了光伏电池板输出检测电路，利用电压、电流LEM 和上位机通信对光伏电池输出特性进行实时检测。在仿真波形和实验波形的基础上，详细分析光伏电池板在有阴影影响下输出特性的变化规律。……