太陽能最大功率點跟蹤控制系統的研究與實現

摘要：針對太陽能本身的特點以及其功率特性，運用最大功率點跟蹤的方法來實現對系統的控制，從而使太陽能的利用率得到大幅提高，造福人類。
關鍵詞：太陽能；最大功率點跟蹤；DC—DC

隨著社會的發展，能源危機日趨嚴重，結合環境保護需要，人們將更多的目光投向可再生能源的研究與應用，太陽能以其技術含量高、儲量巨大、無污染、無噪聲等優點越來越多得受到全世界的廣泛關注，然而利用率低一直是困擾科學家最大的問題之一；最大功率點跟蹤(MPPT)方法在提高發電效率、有較低成本方面發揮了十分深遠的意義。

1 理論依據
1．1 太陽能電池的光伏特性
在光伏特性體系里要求太陽能電池輸出最大功率，那么就要求太陽能電池輸出在最大功率下工作。由太陽能電池組件輸出功率特性曲線知(見圖1)，當UUMAX時，輸出功率隨著電壓的增大而增大；當U>UMAX時，輸出功率隨著電壓的增大而減小；由上可知，通過最大功率點跟蹤技術控制使電池在不同環境(不同日照或者不同溫度)中輸出最大功率。

1．2 最大功率點跟蹤(MPPT)技術
最大功率點跟蹤技術是針對太陽能電池發電效率提出的；研究已經取得多種算法，其中微擾觀察法和增量電導法較為普遍。還有PID算法、模糊算法、神經網絡等。下面以微擾觀察法和增量電導法為例進行分析。
1．2．1 微擾觀察法

通過不斷調節△U的大小，使△P最小，從而達到輸出功率最大。
1．2．2 增量電導法

那么，通過不斷調節dU，就得到最大功率點。