一种基于超级电容器储能的光伏控制器

的实现

　　

1 引

  言

　　能源是人类社会存在和发展的重要物质基础，随着社会的发展，能源日渐
减少，并伴随着环境问题日益突出，使得越来越多的国家把目光投向可再生能
源。太阳能作为重要能源之一，以其永不枯竭，无污染等优点，正得到迅速的发
展。但是太阳能电池在其工作过程中，由于受环境

(主要包括日照强度，温度)的

影响，其输出具有明显的非线性特性，造成电池与负载之间的不匹配，从而不
能使太阳能最大效率地转化为电能输出。为了实现光伏发电系统的功率输出最大
化，就需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪控制，即

MPPT(MaximumPower 

Point Tracking)控制。
　　在光伏控制技术上，

MPPT 控制方法有很多种，目前市场上常用的是使用

CVT(恒定电压跟踪)控制技术的控制器，因为 CVT 法较为简单，制造相对也容
易，但是此种控制技术带来了较为严重的功率损失，相对于光伏电池价格的高
昂以及电力电子技术的日益发展，显得很不经济实用。
　　因此各种具有

MPPT 功能的光伏控制器逐渐发展起来，本文所设计控制器

即是一种基于

“电压扰动法”采用高性能单片机实现的小型光伏控制器，控制超

级电容器充放电。
　　

2 光伏电池的基本原理及其光伏特性

　　光伏电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件，当太阳光照
射到半导体

P-N 结时，会在 P-N 结两边产生光生电压，接上负载，就会产生电

流。该电流与光照强度成正比，当接受的光强一定时，就可以将光伏电池看成是
恒流源。光伏电池由于受外界环境

(主要包括温度，光照强度)的影响，使它的输

出具有明显的非线性。