i = I ph I D (e
    其中，vt 为电池板热电势。
    ID
    v +iRs vt
    1) 
    v + iRs vt
    （1）
    RS RSH v RL
    Iph
      

图

2 光伏电池的等效电路图

      

图

3 

 

 

表述在特定光照条件下电池板的伏安特性。 阴影部分是电池板在相 应条件下所能够

 

输出的最大功率。太阳能电池板在高输出电压区域，具有低 内阻特性，可以视为一系列不同

 

 

等级的电压源；在低输出电压区域内，该电 源有高内阻特性， 可以视为不同等级的电流源 。

 

电压源与电流源的交汇处便 是电池板在相应条件下的最大输出功率。在电池板的温度保持不

 

 

 

变的情况 下， 这个极大功率值会随着光照强度的变化而变化，最大功率跟踪要求能够 自动
跟踪电池板的工作在输出功率极大的条件。
          

 

端 口 电 流（

A）

    Um
    v
          

端 口 电 压（

V）

    Im 

 

最大功率 输出点

      

图

3 硅电池伏安特性

    3.2
    

   

太阳能控制器电路拓扑 图

4 为太阳能控制器的电路拓扑结构，从原理上说是以及升压斩

波器，
    

 

通过调整开关器件

S 

 

 

 

的占空比， 调节电池板的等效负载阻抗， 实现对电池板 的最大功

率跟踪功能。
      

图

4 控制电路结构

    3.3
    

 

 

最大功率跟踪方法 最大功率跟踪技术有两种技术路线：其一是

CVT 技术，控制电池组

件端口
    

 

电压近似模拟最大功率跟踪，这种方法原理简单但是跟踪精度不够；其二是

MTTP 技术，

 

实时检测光伏阵列输出功率，通过调整阻抗的方式满足最大功率跟 踪。目前，太阳能逆变器

 

厂家广泛采用的

MPPT 

 

技术。目前，常用的

MTTP   

 

方 法有两种。 （

A）干扰观测法

（

P&O    

） ： 干扰观测法每隔一定时间增加或减少电压，通过观测功率变化方向，来决定

 

 

下一步的控制信号。如果输出功率增加，那么继续按照上一步电压变化方向改变 电压，如果

 

检测到输出功率减小，则改变电压变化的方向，这样光伏阵列的实际 工作点就能逐渐接近

 

 

当前最大功率点。 如果采用

DC/DC 

 

变换器实现

MPPT 

 

控制， 在具体实施时应通过对占空

 

 

比施加扰动来调节光伏阵列输出电压或电流， 从而达 到跟踪最大功率点的目的。如果采用

“

”

 

 

较大的步长对占空比进行 干扰 ，这种跟踪 算法可以获得较快的跟踪速度， 但达到稳态后

 

光伏阵列的实际工作点在最大功率 点附近振荡幅度比较大，造成一定的功率损失，采用较

 

小的 步长则正好相 反。 （

B）电导增量法（INC

 

 

） ： 光伏电池在最大功率点

Pm 处

dP/dU=0，在 Pm 两端 dP/dU

 

均不为

0。

    dPmax =0 dU