太陽能最大功率點(diǎn)跟蹤控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

摘要：針對(duì)太陽能本身的特點(diǎn)以及其功率特性，運(yùn)用最大功率點(diǎn)跟蹤的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，從而使太陽能的利用率得到大幅提高，造福人類。
關(guān)鍵詞：太陽能；最大功率點(diǎn)跟蹤；DC—DC

隨著社會(huì)的發(fā)展，能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，結(jié)合環(huán)境保護(hù)需要，人們將更多的目光投向可再生能源的研究與應(yīng)用，太陽能以其技術(shù)含量高、儲(chǔ)量巨大、無污染、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)越來越多得受到全世界的廣泛關(guān)注，然而利用率低一直是困擾科學(xué)家最大的問題之一；最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)方法在提高發(fā)電效率、有較低成本方面發(fā)揮了十分深遠(yuǎn)的意義。

1 理論依據(jù)
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(dāng)UUMAX時(shí)，輸出功率隨著電壓的增大而增大；當(dāng)U>UMAX時(shí)，輸出功率隨著電壓的增大而減??；由上可知，通過最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)控制使電池在不同環(huán)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(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)
最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)是針對(duì)太陽能電池發(fā)電效率提出的；研究已經(jīng)取得多種算法，其中微擾觀察法和增量電導(dǎo)法較為普遍。還有PID算法、模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。下面以微擾觀察法和增量電導(dǎo)法為例進(jìn)行分析。
1．2．1 微擾觀察法

通過不斷調(diào)節(jié)△U的大小，使△P最小，從而達(dá)到輸出功率最大。
1．2．2 增量電導(dǎo)法

那么，通過不斷調(diào)節(jié)dU，就得到最大功率點(diǎn)。