太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器的设计分析
太阳能光伏发电中的最大功率点跟踪技术研究
太阳能光伏发电中的最大功率点跟踪技术研究太阳能光伏发电越来越受到重视，其中一个关键技术就是最大功率点跟踪技术。
本文将介绍最大功率点跟踪技术的原理以及现有的几种常见方法，并分析其优缺点，最后展望未来的发展方向。
一、最大功率点跟踪技术的原理光伏电池的电流和电压是非常复杂的非线性函数，其输出特性曲线如图1所示。
在某一时刻，光照强度不同、温度不同、阴影情况不同等都会影响光伏电池的输出功率。
因此，为了使光伏电池能够输出最大功率，需要通过追踪其输出功率特性曲线，确定出当前工作条件下的最大功率点。
最大功率点跟踪技术的原理图如图2所示。
该系统通常由光伏电池组、功率逆变器、控制器和最大功率点跟踪模块等几个部分构成。
光伏电池组将太阳能转换为直流电能，功率逆变器将直流电转换为交流电，最大功率点跟踪模块通过控制器来改变功率逆变器的输出电压和电流，以达到追踪光伏电池输出功率特性曲线的目的。
二、常见的最大功率点跟踪技术1、基于开关频率的最大功率点跟踪技术基于开关频率的最大功率点跟踪技术通常是利用模拟控制电路或数字控制电路，改变开关频率，通过改变输出电容和电感器的电流，以使得输出功率最大。
该技术优点在于系统简单和容易实现，缺点则是系统的响应速度和效率受到限制。
2、基于模糊控制的最大功率点跟踪技术基于模糊控制的最大功率点跟踪技术是运用模糊控制理论来实现最优跟踪。
它可以根据当前的输入和输出状态，自适应地改变最大功率点跟踪控制策略。
该技术的优点在于可以实现更准确的功率跟踪，缺点则是控制器复杂度较高，需要大量计算和存储空间。
3、基于神经网络的最大功率点跟踪技术基于神经网络的最大功率点跟踪技术是利用多层神经网络对光伏电池的输出特性曲线进行建模，快速识别最大功率点和跟踪输出功率点。
该技术主要优点在于不需要精确的模型或控制算法，具有在输入/输出关系未知的情况下进行跟踪的能力，缺点则是网络结构的设计需要耗费大量时间和资源。
三、未来发展趋势最大功率点跟踪技术的研究已经非常成熟，不断出现新的控制策略和算法，为光伏电池输出更高的效率和更稳定的电能做出了重要的贡献。
太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪技术研究
太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪技术研究1. 引言太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛的关注和应用。
然而，由于太阳能电池的特性，其发电效率会受到多种因素的影响，如光强、温度等。
为了最大限度地提高太阳能电池组的发电效率，研究者们提出了一种重要的技术：最大功率点跟踪技术。
2. 最大功率点跟踪技术的原理及方法最大功率点跟踪技术的核心思想是通过不断调整电池电压和电流，使得系统能够工作在太阳能电池的最大功率输出点。
简单来说，即通过智能控制算法，调整输出电压和电流，使得光伏发电系统能够始终运行在最理想的状态。
目前，最大功率点跟踪技术主要有以下几种方法：- 电压控制方法：根据电池电压与光强之间的关系，采用电压控制算法，实现最大功率点跟踪。
- 电流控制方法：通过控制电池输入电流的大小，来实现最大功率点跟踪。
- 功率控制方法：根据光伏发电系统的功率输出特性，采用功率控制算法，使得系统能够实时跟踪最大功率点。
这些方法既有各自的优点，也存在着一定的局限性。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法。
3. 最大功率点跟踪技术的研究进展近年来，随着太阳能光伏发电技术的快速发展，最大功率点跟踪技术也在不断地提升和优化。
首先，研究者们通过改进电压、电流和功率控制方法，提高了系统的跟踪精度。
利用更高效的控制算法，使得光伏发电系统能够更准确地工作在最大功率点附近，提高了能量转换效率。
其次，一些新的跟踪技术被提出并应用于实际生产中。
例如，模糊控制、神经网络和遗传算法等人工智能技术被应用于最大功率点跟踪中，使得系统能够自动学习和优化控制策略，提高了系统的稳定性和适应性。
另外，一些基于无线通信和云计算的远程监测和控制系统也被开发出来，可以实时监测光伏发电系统的运行状态，并进行远程调整和优化。
这些技术的应用进一步提高了系统的可靠性和效率。
4. 最大功率点跟踪技术面临的挑战尽管最大功率点跟踪技术取得了显著的进展，但仍然面临着一些挑战。
光伏电池阵列的最大功率点追踪控制研究
光伏电池阵列的最大功率点追踪控制研究随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，全球能源消耗量不断增加，由此也带来了环境问题的加重。
因此，新能源技术逐渐发展起来，其中太阳能作为一种绿色、安全、清洁、可再生的能源，受到越来越广泛的关注。
而光伏发电作为太阳能利用的一种方式，也越来越受到人们的重视。
光伏发电系统中最为重要的部件就是光伏电池阵列。
而光伏电池阵列的输出功率与阳光照射强度、温度和阴影等因素有关，因此需要控制器对光伏电池阵列进行最大功率点追踪。
简单来说，最大功率点追踪主要是通过监测光伏电池阵列输出电压和电流，以定位在当前工作状态下能够输出最大功率的电压点和电流点，从而实现光伏电池阵列的最大功率输出。
而控制器就是实现最大功率点追踪的关键所在，他可以根据整体系统的反馈信息，执行相应的控制策略来优化光伏电池阵列的输出功率，从而提高太阳能光伏发电系统的发电效率。
最常见的控制策略是基于模糊控制和PID控制的组合控制策略。
具体来说，首先采用模糊控制器来根据输出电压和电流的实时反馈信息计算出最大功率点，然后将这个计算结果作为PID控制器的目标值，来调整光伏电池阵列的电压和电流，从而实现最大功率点的实时跟踪。
除了这种常规的控制策略之外，目前还有很多新的最大功率点追踪方法正在研究和发展中，例如模型预测控制、神经网络控制、小波变换控制等，这些方法相比传统的PID控制方法，有更高的动态调节精度和更快的响应速度。
不过，需要注意的是，最大功率点追踪中不仅仅是控制器的问题，还涉及到光伏电池的选型、电池组串拓扑结构的设计以及系统电路构建等方面。
因此，在实际应用中，需要从整体的系统层面来考虑和优化控制策略，以实现光伏电池阵列的高效运行和最大功率输出。
总之，在光伏发电系统中，最大功率点追踪控制器是非常关键的一环。
选用合适的控制策略可以有效提高光伏电池阵列的发电效率，减少能源浪费，实现节能和环保的目的。
光伏系统的最大功率点跟踪控制方法研究
光伏系统的最大功率点跟踪控制方法研究光伏系统的最大功率点跟踪控制是目前光伏电站中的关键技术之一，它能够实现光伏电池板输出功率的最大化，优化系统的发电效率。
本文将介绍最大功率点跟踪控制方法的概念、分类、实现原理和优缺点。
最大功率点跟踪控制方法是指通过控制光伏电池板输出电压和电流，使其输出功率最大，达到系统最大发电效率的一种控制方法。
光伏电池板在实际工作中，其输出功率会随着光照强度、温度等因素而发生变化，而最大功率点跟踪控制方法能够实时检测光伏电池板的工作情况，不断优化输出电压和电流，使得系统的发电效率达到最大。
根据最大功率点跟踪控制方法的实现方式，可以将其分为模拟控制和数字控制两种： 1. 模拟控制模拟控制方法是指通过模拟电路实现最大功率点跟踪控制。
这种方法的优点在于实现简单、成本低，但是对于应变能力不强，控制精度也较低。
2. 数字控制最大功率点跟踪控制方法的实现原理是通过控制光伏电池板的输出电压和电流，使其输出功率最大。
在实际应用中，有以下几种实现方式：1. 对输出电压进行调节通过控制电池板的电流，也可以实现光伏电池板输出功率的最大化。
具体实现可以采用模拟控制或数字控制方法。
3. 组合控制针对不同的光照强度、温度等情况，可以组合使用以上两种方法进行控制，以实现功率最大化。
1. 能够实现系统功率的最大化，提高了光伏电站的发电效率。
2. 可以实现实时检测和控制，适应各种光照强度、温度等环境变化。
3. 控制精度高，能够优化输出电压和电流的波动，避免了过电流、过电压等问题。
1. 方法复杂度高，需要专门的控制器和软件。
2. 控制器成本较高，增加了系统的总成本。
3. 系统的稳定性和寿命会受到影响。
综合来看，最大功率点跟踪控制方法是一种关键技术，能够优化系统的发电效率，提高了光伏电站的经济价值和环保效益。
在实际应用中，需要根据具体情况和需求，选择合适的最大功率点跟踪控制方法。
(完整版)太阳能最大功率跟踪控制器的设计与实现_毕业设计40设计41
学科分类号本科生毕业论文(设计)题目（中文）：太阳能最大功率跟踪控制器的设计与实现（英文）：Design and Implementation of theMaximum Power Point TrackingController学生姓名：学号：系别：专业：电子信息科学与技术指导教师：起止日期：本科毕业论文(设计)诚信声明作者郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计)，是在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外，论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文（设计）作者签名：年月日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (I)Key words .................................................................................................................... I I1 前言 (1)2 任务分析与方案论证 (4)2.1 任务要求及分析 (4)2.2 系统方案论证 (4)2.2.1 太阳能电池板特性 (4)2.2.2 方案论证 (6)2.2.3 方案比较和选取 (7)3 系统设计 (8)3.1 硬件设计 (9)3.1.1 转换模块电路设计 (9)3.1.2 控制模块电路设计 (11)3.2 软件设计 (12)3.2.1 设计思路 (12)3.2.2 子程序设计实现 (14)4 系统调试与测试 (17)4.1 调试与测试工具 (17)4.2 系统调试 (17)4.3 系统测试 (20)5 总结 (21)参考文献 (22)致谢 (24)附录A 系统主体程序 (25)附录B 系统实物图 (27)太阳能最大功率跟踪控制器的设计与实现摘要由于目前太阳能电池板存在发电效率低、生产成本高等问题，这就造成了太阳能的应用难以推广。
光伏发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究共3篇
光伏发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究共3篇光伏发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究1光伏发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究随着能源危机日益加剧，人们开始逐渐关注非化石能源的开发和利用。
光伏发电系统作为一种新兴的能源利用方式，具有环保、可持续发展等优点，并且在短时间内日益得到了快速发展。
然而，光伏发电系统本身存在着输出波动大、稳定性差等问题，最大功率跟踪控制成为了实现光伏发电系统的高效利用的重要控制手段。
最大功率跟踪控制方法是指在各种光照条件下，通过调节光伏电池阻抗，使得光伏电池输出功率达到最大。
该方法可保证光伏发电系统的最大工作效率，提高光伏发电系统的性能指标。
目前，在光伏发电系统最大功率跟踪控制方法中，较为常用的有基于传统控制方法的PID控制算法、基于传统控制方法的模糊控制算法以及基于人工智能的控制方法。
PID控制算法是目前工业应用最广泛的一种控制方法，其优点是简单易行、可靠性高。
但是，在光伏发电系统的最大功率跟踪控制中，PID控制算法的缺点也很明显，即对系统参数不确定和非线性时效应响应较差。
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制方法，具有较强的适应性和鲁棒性，能够在一定程度上解决光伏发电系统非线性和不确定性问题。
但是，模糊控制算法的不足之处也很明显，即控制逻辑复杂、难以优化、且受控精度较低。
人工智能控制方法是目前最受关注的一种控制方法，其通过模拟人类智慧的思维方式来完成系统控制。
在光伏发电系统最大功率跟踪控制中，人工智能控制方法能够很好地解决非线性和不确定性问题，并且具有很高的精度和操控性。
但是，人工智能控制方法的缺点也很明显，即需要耗费大量时间和成本来完成系统学习和训练，以及容易出现过拟合和欠拟合现象。
综上所述，最大功率跟踪控制是光伏发电系统高效利用的重要手段。
通过不同的控制方法，在解决非线性和不确定性问题的同时，还能够提高光伏发电系统的性能指标。
随着科技的不断发展，相信控制方法的研究也将不断更新，为光伏发电系统的发展贡献更多的力量在光伏发电系统的最大功率跟踪控制中，不同的智能控制方法具有各自的优缺点。
太阳能光伏发电最大功率跟踪点的研究与分析毕业设计
毕业设计(论文)太阳能光伏发电最大功率跟踪点的研究与分析二〇一三年五月二十四日摘要在绿色再生能源得到广泛应用的今天，太阳能因为其独特的优势而得到青睐，但因为光伏电池的输出特性受外界环境因素影响大，而且，光伏电池的光电转换效率低，价格昂贵，所以光伏发电系统的初期投入较大。
为有效利用太阳能，需要对光伏发电系统加以有效的控制。
本文着重对光伏阵列的各种最大功率点跟踪控制技术进行了详细的理论分析，建立了MATLAB仿真模型进行了实验验证。
首先，本文介绍了光伏发电技术的背景及意义，国内外光伏发电技术的现状及发展趋势，目前国内外光伏发电存在的问题，并简对光伏发电最大功率点跟踪进行了简要的概述。
然后，本文对光伏电池的工作原理和电气特性进行了分析，介绍了光伏电池的分类，并建立了光伏电池的仿真模型。
光伏电池是光伏发电系统的重要组成部分，介绍光伏电池对研究最大功率点跟踪具有重要意义。
再者，对光伏发电中的关键技术之一的光伏阵列最大功率点跟踪控制(MPPT)技术，做了详细的分析。
对常用的最大功率点跟踪（MPPT）方法：恒定电压法（CVT）、导纳增量法（Incremental Conductance）、扰动观测法（P&O）进行了仔细的研究，还有新兴的神经网络法和模糊控制法进行了仔细的分析，这些方法各有千秋，在不同的应用场合各有所长。
最后，在理论分析的基础上，给出了系统的硬件设计，详细介绍了DC-DC 转换电路中的Boost升压变换电路的工作原理，以及其仿真波形，还有正弦波逆变器的SPWM波形产生电路的工作原理，最后通过MATLAB/SIUMLINK对该其中的一种算法进行了仿真验证。
关键词：太阳能、光伏电池、最大功率点跟踪、仿真AbstractWith the green and renewable energy be widely used, solar energyis accepted commonly because of its unusual advantages. But the outputof photovoltaic (PV) array is influenced by the environmental factors,and PV array have relatively low conversion efficiency and is expensive. In order to reduce the overall system cost and extract the maximum possible solar energy, This paper focuses on MPPT control techniques of PV array, analyses the theory particularly, and validated by experimental results.Firstly, this paper introduces the background and significanceof photovoltaic power generation technology, Problems existing in the photovoltaic power generation at home and abroad, And Jane to the photovoltaic maximum power point tracking to a brief overview.Secondly,this paper analyses the electrical characteristics ofPV cell, introduces the classification of the photovoltaic cells and establishes simulation model,Photovoltaic cells is an importantpart of photovoltaic power generation system, introduce photovoltaiccells is of great significance to the study of maximum power point tracking.For commonly used maximum power point tracking (MPPT)methods and new control method we have a careful study. Such asconstant voltage method, Incremental Conductance method, P&O method,Neural network method, and fuzzy control method. These come indifferent methods, in their different application occasions.Based on theoretical analysis, gives the system's hardware design, introduces the operating principle of the DC-DC conversion and theBoost circuit, last but not the least, the algorithm is simulatedin Matlab / Simulink.Keywords：The solar energy 、Solar cells、maximum power point tracking (MPPT) control、simulation目录摘要............................................Abstract (I)第 1 章绪论 01.1 课题背景 01.2 国内外光伏发电概况 (1)1.2.1国外光伏发电发展情况 (1)1.2.2国内光伏发电发展情况 (2)1.2.3促进我国光伏发电技术可持续发展的对策31.3光伏发电最大功率跟踪概述 (6)第 2 章光伏电池的原理及特性分析 (8)2.1 光伏电池的工作原理 (8)2.1.1 光伏电池种类介绍 (8)2.1.2 光伏电池工作原理 (9)2.2 光伏电池的特性分析 (10)2.2.1 光伏电池特性 (10)2.2.2光伏电池电气特性 (13)第 3 章最大功率点跟踪(MPPT)法 (15)3.1传统最大功率点跟踪(MPPT)算法 (15)3.1.1恒定电压控制跟踪法 (15)3.1.2干扰观测法 (16)3.1.3电导增量法 (17)3.2基于智能处理方法其他和非线性控制策略的MPPT193.2.1模糊逻辑控制法 (19)3.2.2神经网络法 (21)3.3各种跟踪算法的比较与分析 (22)第4章最大功率跟踪控制模型 (24)4.1 MPPT 模型 (24)4.2 PWM 脉宽调制模型 (24)4.3 DC-DC 变换器模型 (25)4.4仿真分析 (27)第五章总结与展望 (32)5.1本文总结 (32)5.2本文展望 (32)参考文献 (33)致谢 (35)第 1 章绪论1.1课题背景在全世界的能源结构中，我们使用的不可再生能源石油、煤炭和天然气所占的比例大于80%，随着全球工业化的快速发展、人口增长和社会生活水平的提高，世界面临着能源需求不断增长的巨大挑战，这与能源的日益枯竭形成了鲜明的对比。
光伏系统的最大功率点跟踪控制方法研究
光伏系统的最大功率点跟踪控制方法研究1. 引言1.1 背景介绍光伏系统的最大功率点跟踪控制是目前光伏发电领域的重要研究课题之一。
随着光伏技术的不断发展和应用，光伏系统的效率和稳定性已经成为人们关注的焦点。
而最大功率点跟踪控制技术能够有效提高光伏系统的电能转换效率，进而提升系统的整体性能。
背景介绍部分将通过介绍光伏系统的工作原理和组成结构，阐述光伏系统中最大功率点的重要性以及存在的挑战。
光伏系统由光伏电池阵列、逆变器和电网组成，其中光伏电池阵列是光伏发电系统的核心部件，其工作原理是利用光照将光能转化为电能。
由于光照和温度等外部环境因素的影响，光伏系统的输出功率会发生变化，因此需要一种有效的控制方法来跟踪最大功率点，以确保系统的高效运行。
1.2 研究意义随着能源需求不断增加和能源资源日益枯竭，光伏系统的最大功率点跟踪控制技术对于提高光伏发电系统的能源利用效率至关重要。
通过研究光伏系统最大功率点跟踪控制方法，可以有效提高光伏发电系统的整体性能，减少系统运行中的能源损失，降低能源生产成本，进而推动清洁能源产业的发展。
探究光伏系统的最大功率点跟踪控制方法，具有重要的理论和实际意义，对光伏发电系统的可持续发展和清洁能源产业的繁荣具有重要的推动作用。
【研究意义】。
1.3 研究目的本研究旨在探究光伏系统的最大功率点跟踪控制方法，通过对各种现有算法的比较和分析，找出最适合光伏系统的控制策略。
通过实验验证和仿真模拟，验证所提出的控制方法的有效性和可行性，为光伏系统的运行优化提供科学依据。
通过研究光伏系统的最大功率点跟踪控制方法，可以提高光伏发电系统的发电效率，降低发电成本，促进光伏系统的广泛应用和推广，对于推动清洁能源发展和节能减排具有重要意义。
通过本研究的开展，可以为光伏系统的最大功率点跟踪控制提供新的思路和方法，解决目前存在的问题，推动光伏发电技术的进步和发展。
2. 正文2.1 光伏系统的最大功率点追踪技术光伏系统的最大功率点追踪技术是指利用一定的控制算法和方法来实时调整光伏系统工作点，使其输出功率达到最大值。
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太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器的设计分析
摘要：目前，绿色可再生能源已被广泛使用，有着独特优势的太阳能光电发电
受到了青睐。
太阳能光伏模块的输出功率很容易受到光的强度和温度等环境因素
影响，为充分利用光伏模块的输出功率，输出功率必须保持最大化，也就是说，
光伏模块的最大功率必须实时跟踪。
因此，有必要对最大功率跟踪进行研究。
关键词：MPPT；控制器；DC/DC转换电路；太阳能光伏发电
引言
太阳能是能够直接用于生产生活的清洁能源，可以供居民使用，太阳能是源
源不断、无穷无尽、无污染、无噪声的，人们越来越重视太阳能光伏发电，已被
广泛应用。
然而，光伏电池输出的特性受到光的强度、环境温度、负荷以及其他
等影响因素，使其输出的电压与电流变化较大，结果造成输出的功率不够稳定，
造成光伏发电系统的效率下降。
因此，该如何更深入地提升光伏电池的效率转换
以及如何充分运用光伏阵列的能量转换，成为太阳能光伏发电系统研究的发展方向。
一、太阳能光伏发电系统概述
太阳能光伏发电系统的构成主要包括太阳能控制器、光伏板、负载和蓄电池。
太阳能控制器是光伏发电系统的关键，其功能是完成最大功率点跟踪（MPPT）、电池保护、电池充放电及负载电源等，控制器的性能关系到光伏系统的整体性能。
系统的框图如图1。
太阳能控制器的电路单元主要包括单片机、DC/DC的转换电路、电流电压的检测电路、驱动电路以及保护电路充电、放电等。
该控制器使用
功耗低、性能高八位单片机MC9S08QG8，电流、电压的检测电路模拟信号收集通过A/D端口发送至单片机进行分析计算，单片机是以驱动电路的输出PWM脉冲
的控制信号，来调整DC/DC转换电路开关管内部的接通和关断，使其能够实现对
转换电路的输出电压、电流的控制。
太阳能控制器也可以通过蓄电池的终端电压
实时测量来保护蓄电池不受过高的充电或过度放电的影响。
图1太阳能光伏发电系统框图
二、光伏电池的最大功率跟踪设计
在光伏电池输出电流中，输出电流总量与效率是受到光照的强度、环境的温
度和功率负荷等几方面的影响。
唯有在特定条件的光照强度和温度下，才能够确
保光伏电池电压输出的稳定性，当电池运行达到一定电压时，能够达到光伏电池
输出的最大功率，即是达到光伏电池电压输出曲线的顶峰点，这一点被称为最大
功率点。
因此，在太阳能光伏发电过程中，需要加强光伏发电系统的运行效率，
最主要的方法是实时调节光伏电池的运行点，确保光伏电池一直位于在最大功率
点上运行，这就是最大功率点跟踪，是因当前光伏电池的总体价格与有关成本非
常高，在太阳能光伏发电系统的总体投资中光伏电池成本占了很高的比例，所以，想要提升光伏电池的运行效率就是要将光伏发电系统的总体投资量下降。
光伏电
池在运行中产生的电压会随着环境的温度与光的强度变化而产生改变，最大功率
跟踪的目标是通过光伏电池的最大功率点电压控制，能够达到在不同环境下光伏
电池都可以输出最大的功率，在光伏电池的最大功率左侧，光伏电池的电压的变
化与输出的功率呈正比；在光伏电池的最大功率右侧，光伏电池的电压的变化与
输出的功率呈反比。
在该调试中，有必要做好调试工作，其中最大功率点跟踪控
制主要功能是当光伏电池输出的最大功率点在左侧时，这将增加实际工作中光伏
电池的电压，因此，最大输出功率点接近。
当最大功率点在电流输出点的左侧时，光伏电池的整体电压将会下降，进而达到逐渐逼近最大功率点。
最大功率点跟踪的工作事实上是一个自动找到最佳输出点的过程，利用光伏
电池的矩阵找出电压与电流的最佳混合，因此获得最佳排列的功率输出，所以与
以前的功率对比，进行反复对比，直到找到该电池的最大功率点。
最大功率点找
到之后，记录好四周情况及环境的因素，例如气温、气压等等，同时，做好相关
的记录，使最大功率点的实际状况相对应，在以后光伏电池进行组装时能够合理
地运用，在遇到情况与记录情况类似或完全一样的情况下，直接采用记录的情况
进行设置，所以达到输出的最大功率，提升光伏电池的输出效率，使光伏发电生
产的总体成本下降。
三、太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制的设计分析
3.1最大功率点跟踪
在光伏发电的自动跟踪系统中，为能够充分运用太阳能，一定要考虑让它在
最佳条件下工作，也就是说让它在最大功率点上工作。
最大功率点跟踪是经过光
伏电池的端电压U进行控制，使其光伏电池可以在不同环境温度与光照强度下能
够智能输出最大功率。
因为光伏电池的开路电压和短路电流受到温度与照射强度
的影响，所以系统的运行点将围绕在最大功率点周围波动，结果造成整个系统的
效率降低。
为了解决以上的问题，太阳能光伏电池务必对最大功率点的跟踪控制，从而得到不同照射强度下的最大功率输出。
为了能够及时获得最大功率点，太阳能控制器必须将光伏发电系统中的输出
电压、电流进行精确采样。
由于当前的输出功率为输出电压与电流的乘积，所以
用当前与前一刻的输出功率进行比较，通过调整PWM的占空比，让太阳能电池
板一直处于最大功率点上运行。
该文的太阳能控制器的设计的是运用升降压式
DC-DC转换电路，把太阳能电池板电压的不稳定通过DC-DC转换后输出稳定的DC 电压。
图2为升降压式DC-DC转换电路的拓扑结构，主电路包括s开关管、D二
极管、L电感和C电容等。
图2升降压DC—DC转换电路拓扑结构
由图2可知，当s开关管位于接通状况时，D二极管截止，太阳能光伏电池
对电感L充电，其输出电压与输入电压的公式为
1）
式中：——光伏电池的输入电压；
——输出电压；
D——占空比。
从式1）可以得知，当D=0.5时，；当D<0.5时，；当0.5<D<1时，。
由此可见，DC-DC转换电路的输出电压可以高于或者低于输入电压。
因此，只要按照输
入电压调整S开关管的占空比，就能够把DC输入的变化变成稳定的DC输出，通过使用DC-DC转换电路特性来达到最大功率点的跟踪。
3.2最大功率点跟踪控制方法设计
图3变步长的占空比扰动法流程图
为能够达到最大功率点的跟踪控制，运用了变步长的占空比扰动法。
在光伏发电系统中，PWM型的DC-DC转换器通常是太阳能电池板和负载的
接口。
在该转换电路的结构中，占空比D是可控变量。
所以，只需要控制DC-DC
转换器开关管的占空比D，也就是说按照功率的变化在线自动调整占空比的变化
量，来调节光伏电池的输出功率，使其功率一直输出最大。
占空比D大小确定太
阳能电池板输出功率P大小，为了让光伏电池功率的输出最大，需要满足dP／
dD=0。
当dP／dD>0时，系统运行在最大功率点的左侧；当dP／dD<0时，系统
运行在最大功率点的右侧。
在占空比扰动法中，占空比D的调节仍有步长的择优
问题。
如果步长太大，跟踪的速度虽快，但是在最大功率点周围的波动就较大；
如果步长太小，尽管在最大功率点周围的稳态波动较小，但是跟踪速度很慢，不
能适应外部环境的迅速变化。
因此，该文采用变步长的方式进行步长的搜索，优
势是精度较高、稳态波动较小。
其流程图如图3。
先将K时刻与K-1时刻的占空比对比，假如系统在最大功率点周围的左边运行，按步长进行搜索，m和n则表示dP/dD的方向，m代表上次，n代表本次，
然后比较Dk-1及Dk，直到出现Dk-1<Dk为止。
同时，假如在最大功率点的右边
运行，应改变搜索方向，并将步长缩小到，精度提升了1倍，而后继续搜索直到
第2次搜索方向产生变化，继续缩小步长到，精度再次提升了1倍。
以此类推，
直到搜索到最大功率点为止。
运用变步长的占空比扰动法能够有效地控制系统在
最大功率点周围的波动情况。
四、结束语
为了提升光伏发电系统的运行效率，设计了用于光伏发电系统的最大功率点
跟踪控制器。
该控制器运用升降压式 DC-DC 转换电路和变步长的占空比扰动法，
来达到最大功率点跟踪控制。
参考文献：
[1]基于PIC单片机带最大功率点跟踪的光伏蓄电池脉冲充电系统[J].吴透明，
姚国兴.低压电器.2011（18）
[2]太阳自动跟踪器的研究[J].孙茵茵，鲍剑斌，王凡.机械设计与制造.2005（07）
[3]光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究[J].雷元超，陈春根，沈骏，黄跃杰，陈国呈.电工电能新技术.2004（03）
[4]采用单片机的太阳能电池最大功率点跟踪控制器[J].欧阳名三，余世杰，沈
玉樑.电子技术.2002（12）
[5]太阳能硅光电池最大功率点跟踪算法的仿真及试验[J].文韬，洪添胜，李震，欧阳玉平，梁剑龙，郑鑫.农业工程学报.2012（01）
[6]太阳能光伏发电概述及发展前景[J].马宁.智能建筑电气技术.2011（02）。