太阳能最大功率点跟踪控制系统的研究与实现

摘要：针对太阳能本身的特点以及其功率特性，运用最大功率点跟踪的方法来实现对系统的控制，从而使太阳能的利用率得到大幅提高，造福人类。
关键词：太阳能；最大功率点跟踪；DC—DC

随着社会的发展，能源危机日趋严重，结合环境保护需要，人们将更多的目光投向可再生能源的研究与应用，太阳能以其技术含量高、储量巨大、无污染、无噪声等优点越来越多得受到全世界的广泛关注，然而利用率低一直是困扰科学家最大的问题之一；最大功率点跟踪(MPPT)方法在提高发电效率、有较低成本方面发挥了十分深远的意义。

1 理论依据
1．1 太阳能电池的光伏特性
在光伏特性体系里要求太阳能电池输出最大功率，那么就要求太阳能电池输出在最大功率下工作。由太阳能电池组件输出功率特性曲线知(见图1)，当UUMAX时，输出功率随着电压的增大而增大；当U>UMAX时，输出功率随着电压的增大而减小；由上可知，通过最大功率点跟踪技术控制使电池在不同环境(不同日照或者不同温度)中输出最大功率。

1．2 最大功率点跟踪(MPPT)技术
最大功率点跟踪技术是针对太阳能电池发电效率提出的；研究已经取得多种算法，其中微扰观察法和增量电导法较为普遍。还有PID算法、模糊算法、神经网络等。下面以微扰观察法和增量电导法为例进行分析。
1．2．1 微扰观察法

通过不断调节△U的大小，使△P最小，从而达到输出功率最大。
1．2．2 增量电导法

那么，通过不断调节dU，就得到最大功率点。