太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤控制系統的研究與實(shí)現

摘要：針對太陽(yáng)能本身的特點(diǎn)以及其功率特性，運用最大功率點(diǎn)跟蹤的方法來(lái)實(shí)現對系統的控制，從而使太陽(yáng)能的利用率得到大幅提高，造福人類(lèi)。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；最大功率點(diǎn)跟蹤；DC—DC

隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，能源危機日趨嚴重，結合環(huán)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(yáng)能以其技術(shù)含量高、儲量巨大、無(wú)污染、無(wú)噪聲等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)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(wèn)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)揮了十分深遠的意義。

1 理論依據
1．1 太陽(yáng)能電池的光伏特性
在光伏特性體系里要求太陽(yáng)能電池輸出最大功率，那么就要求太陽(yáng)能電池輸出在最大功率下工作。由太陽(yáng)能電池組件輸出功率特性曲線(xiàn)知(見(jiàn)圖1)，當UUMAX時(shí)，輸出功率隨著(zhù)電壓的增大而增大；當U>UMAX時(shí)，輸出功率隨著(zhù)電壓的增大而減??；由上可知，通過(guò)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)是針對太陽(yáng)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(guān)察法和增量電導法較為普遍。還有PID算法、模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等。下面以微擾觀(guān)察法和增量電導法為例進(jìn)行分析。
1．2．1 微擾觀(guān)察法

通過(guò)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(guò)不斷調節dU，就得到最大功率點(diǎn)。