近年来,世界都在受到资源危机的威胁以及环境恶劣的严峻形式,随着我国近几年在可再生能源的研究发现,目前采用最多的独立发电系统是光伏发电系统,但是这种发电方式的可靠性不高,容易受到环境的影响。另外,具有较大发电量的光伏发电系统在体积和质量上都难以保证便携性,且不易安装,难以解决需要经常更换发电地点的问题,而对于便携性较好的发电系统,发电量不高,无法维持正常用电,为了解决以上对于系统便携性和可靠性的要求,本文设计了一种便携式聚光光伏-温差联合发电系统。首先,建立了便携式聚光光伏-温差联合发电系统的能量传递模型,并根据发电原理的分析,利用MATLAB软件分别对聚光光伏电池和温差电池进行建模与仿真,并对仿真出的输出曲线进行分析。其次,对便携式聚光光伏-温差联合发电系统的结构进行设计研究,聚光光伏发电部分采用500倍聚光的菲涅尔透镜和砷化镓电池组成的聚光结构,温差发电部分采用型号为TEC1-33506SR的温差电池,其光伏电池下表面的余热为温差片的热端提供热能,并采用水冷散热系统作为便携式聚光光伏-温差联合发电系统的散热方式,再利用ANSYS软件分别对单个PN结及风冷和水冷两种散热方式进行模拟仿真分析。然后对便携式聚光光伏-温差联合发电系统的控制部分进行设计研究,选择采用模糊逻辑控制法进行最大功率点的追踪,并采用双输入Buck电路进行MPPT控制。最后,根据便携式聚光光伏-温差联合发电系统的要求进行实验平台的搭建,并利用PVsyst软件计算出太阳角度变化范围并进行手动追踪,将该系统在东北农业大学进行实验,得出模拟结论与实验结论一致。结果表明,便携式聚光光伏-温差联合发电系统满足便携性和可靠性的要求。该装置总质量约为2kg,可收纳至一个400mm×300mm×300mm的收纳箱中,并且根据实验可得,聚光光伏、温差两种单独发电系统及联合发电系统的实验输出最大功率分别为39.5W、9.8W、48.7W,可以实现在太阳光下不间断的供电,最终证实便携式聚光光伏-温差联合发电系统是具有便携性、可靠性的特点,该系统不仅可以满足日常用电需求,还可以进行储存备用,在满足发电量的同时降低了成本,具有可行性。