1  引言    

       太阳能光伏发电是世界上节约能源、倡导“绿色电力”的一种主要的高科技术产业。光伏发电产业目前在中国及世界各国正以前所未有的速度迅猛发展，但对于光伏发电系统的研究,若采用真实的光伏电池试验，由于太阳能电池价格昂贵,以及受天气、温度、日照的影响等一系列问题会受到很大的限制，因此研究出能够在室内进行各种光伏实验，不受外界环境因素的影响按照光伏电池的I—U特性输出的模拟器，是很有必要的 [3] .此文详细的介绍了一种光伏电池模拟器的设计方法，并在实验中证明了此方法的可行性。  

       2  光伏电池的数学模型 

       光伏电池的数学模型是此光伏电池模拟器实现的基础,由图1可以看出光伏电池I—U 特性具有很强的非线性。

       设在任意日照强度R（W/m2 ）及任意环境温度Ta（0 C）条件下，太阳电池温度Tc为： 

       式中，t（0 C m2 /W）为光伏电池模块的温度系数。    

       设在参考条件下，假设Rref＝1000 W/m2  ，Tref=25 0C   为参考值，Isc为短路电流，Uoc为开路电压，Im、 Um为最大功率点电流和电压，则当光伏电池电压为U，其对应点电流为I： 

       α：在参考日照下，电流变化温度系数（A/0C）；  

       β ：在参考日照下，电压变化温度系数（V/0C）；  

       Rs：光伏电池模块的内阻。  

       3  光伏电池模拟器的系统装置结构  

       模拟器的系统装置结构主要包括整流滤波电路、BUCK变换电路、采样检测电路、DSP控制电路及光耦驱动电路。BUCK变换电路完成DC/DC的转换，主要使输出具有光伏电池I-U特性这种很强的非线性关系；控制电路采用DSP处理器输出多路不同占空比的PWM完成对BUCK电路中的IGBT通断的控制，使其输出符合光伏电池的I-U特性；采样检测电路用于实时采样检测外电路的电流电压，用于反馈采集控制电路所需要的信息。在BUCK电路中由电流传感器（LA28-NP）和电压传感器（LV28-P）分别采集检测电流和电压，传送给DSP控制电