一種新光伏MPPT算法及硬件實(shí)現(xiàn)和實(shí)用性分析

硬件電路工作的基本原理是將電流、電壓信號(hào)經(jīng)單片機(jī)PIC16F877A自帶的A／D模塊轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的程序處理后，計(jì)算出PWM波的占空比，經(jīng)單片機(jī)自帶的PWM模塊輸出控制MOSFET的PWM信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制Buck電路前端的電壓從而實(shí)現(xiàn)MPPT算法。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
①加MPPT控制器組建的光伏系統(tǒng)，如圖8a所示，開(kāi)始運(yùn)行調(diào)試器后，用示波器測(cè)試光伏電池陣列兩端電壓波形，即得MPPT控制器跟蹤光伏陣列輸出電壓曲線(xiàn)，如圖9所示：②測(cè)量在光伏電池與蓄電池之間加入這里的太陽(yáng)能控制器后組成的光伏系統(tǒng)見(jiàn)圖8a，蓄電池端充電功率P和不加控制器的光伏系統(tǒng)，即直接將光伏電池與蓄電池組成的光伏系統(tǒng)，見(jiàn)圖8b，設(shè)給蓄電池充電的功率為P’，比較加入控制器后蓄電池充電功率的提升效率：

加入MPPT控制器后，蓄電池充電電流明顯增加，與不加MPPT控制器相比，提升效率η2大致在8．8％。此外，與第3節(jié)中的η1=7．239％比較，進(jìn)一步證明了新提出的MOSFET驅(qū)動(dòng)的必要性，若未使用新MOSFET驅(qū)動(dòng)，實(shí)際充電提升效率η2’=η2-η1=8．8％-7．239％=1．561％，顯然通過(guò)MPPT控制而獲得的增加的能量基本使MOSFET驅(qū)動(dòng)部分消耗殆盡。目前市場(chǎng)上光伏電池單價(jià)為14元／W，而MPPT控制器的制造成本在100元以下，以η2=8．8％計(jì)算，對(duì)于100 W的光伏電池，其提升能量為8．8 W，由此可得該MPPT控制器的單位提升功率造價(jià)為11．36元／W，這顯然低于光伏電池單價(jià)。故這里設(shè)計(jì)的MPPT控制器從實(shí)際運(yùn)用出發(fā)，解決了控制器最低性?xún)r(jià)比問(wèn)題。

6 結(jié)論
這里提出的新光伏MPPT控制算法很好地解決了其他MPPT算法跟蹤振蕩的問(wèn)題，與此同時(shí)，提出了一種適用于中小功率變換器的高效MOSF ET驅(qū)動(dòng)電路。在實(shí)現(xiàn)既定控制性能指標(biāo)的同時(shí)，這里從實(shí)用性方面分析了該控制器可行性。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的控制器滿(mǎn)足了實(shí)際應(yīng)用的性?xún)r(jià)比要求。