实施

MPPT 算法后，情况大为不同。本例中，模块达到最大功率时的电压为 17V。因此，

MPPT 算法的作用是让模块工作在 17V 电压下，从而获得满 75W 功率，其与电池电压无关。
 
高效

DC/DC 电源转换器将控制器输入端的 17V 模块电压转换为输出端的电池电压。由于

DC/DC 转换器将 17V 电压逐步降至 12V，因此本例中 MPPT 系统的电池充电电流为： 
(VMODULE/VBATTERY)×IMODULE 或(17V/12V)×4.45A = 6.30A。 
假设

DC/DC 转换器为 100% 转换效率，则 1.85A 充电电流增加，也即可达到 42%。 

尽管本例假定逆变器正处理来自一个单太阳能板的能量，但传统系统一般拥有许多连接至
一个单逆变器的太阳能板。这种拓扑结构在具有很多优点的同时也存在一些不足，具体情况
取决于应用。
MPPT 算法 
MPPT 算法主要有三种：扰动观察法、电导增量法和恒定电压法。前两种方法通常被称作

“爬

山

”法，因为它们利用这样一个事实：MPP 左侧曲线不断上升（dP/dV>0）而 MPP 右侧曲

线不断下降（

dP/dV<0）。 

扰动观察法

(P&O)最为常见。该算法以特定方向对工作电压进行微扰，然后对 dP/dV 进行采

样。如果

dP/dV 为正，则算法知道其朝 MPP 方向调节了电压。然后，继续以该方向调节电压

直到

dP/dV 为负。 

P&O 算法很容易实施，但有时它们会导致稳定状态运行的 MPP 周围出现振荡。另外，在快
速变化的空气条件下，它们的响应时间较长，甚至会在错误的方向追踪。

 

电导增量

(INC)法使用 PV 阵列的增量电导 dI/dV 来计算 dP/dV 的符号。相比 P&O，INC 快速

追踪变化的光照条件更加准确。然而，与

P&O 相同，它会产生振荡，并会在快速变化的空

气条件影响下变得混乱不清。另一个缺点是，其高复杂性增加了计算时间，并降低了采样频
率。

 

第三种方法是恒定电压法，其利用这样一个事实：一般而言，

VMPP/VOC 的比约等于

0.76。这种方法所出现的问题在于它要求立刻设置 PV 阵列电流为 0 来测量阵列的开路电压。
这样，阵列的工作电压便被设置为这一测量值的

76%。但是，在这期间，阵列被断开，浪费

掉了有效能源。同时还发现，

76%开电路电压是一个非常接近值的同时，它却并非总是与

MPP 一致。 
由于没有一个能够成功地满足所有常用情景要求的

MPPT 算法，因此许多设计人员都会走

一些弯路，它们对系统进行环境条件评估然后选择最佳的算法。实际上，有许多

MPPT 算法

可以用，并且太阳能板厂商提供其自己的算法也很常见。

 

对于一些廉价的控制器来说，执行

MPPT 算法会是一项难以完成的任务。因为，除 MCU 的

正常控制功能以外，算法还要求这些控制器拥有高性能的计算能力。先进的

32 位实时微控

制器（例如：

TI C2000 平台中的一些微控制器）就适用于众多太阳能应用。 

电源逆变器

 

使用单个逆变器具有诸多优点，其中最突出的是简洁性和低成本。使用

MPPT 算法和其他技

术可提高单逆变器系统的效率，但只是在一定程度上。单逆变器拓扑的下降趋势明显，但具
体取决于应用。人们最为关心的是可靠性问题：如果一个逆变器故障，便会损失所有太阳板
产生的能量，直到修复或者替换该逆变器为止。

 

即使在它完美运行时，单逆变器拓扑结构也会对系统效率产生负面影响。在大多数情况下，
每个太阳能板都有不同的达到最大效率控制要求。决定各太阳能板效率的一些因素包括其组
件

PV 单元的制造差异、环境温度差异以及阳光阴影和方向带来的不同程度光照（从太阳接

收的原始能量）。

 

通过为每个单独太阳能板都安装一个微型逆变器而不是整个系统使用一个单逆变器可以进