2．1CVT 方式的 MPPT

　　从图

2 中可以看出，当温度一定时，太阳电池的最大功率点几乎落在同一根垂直线的

两侧邻近，这就有可能把最大功率点的轨迹线近似地看成电压

U=const 的一根垂直线，亦

即只要保持太阳电池的输出端电压为常数且等于某一日照强度下相应于最大功率点的电压
就可以大致保证在该一温度下太阳电池输出最大功率。把最大功率点跟踪简化为恒电压跟踪
(CVT)，这就是 CVT 控制的理论依据。实现 CVT 的原理如图 3 所示。图中 Usp＊是给定工作
点电压

,对应于某一温度下的最大功率点；Usp 是太阳电池的实际输出电压。给定电压和实

际电压比较后经过

PI 调节，调节结果与三角波比较得到 PWM 脉冲，驱动功率器件，从而

调节太阳电池的负载阻抗。不同的

PWM 脉宽对应不同的负载阻抗。

图

2 太阳电池的伏安特

性曲线

图

3 CVT 原理图

　 　

CVT 方 式 具 有

控制简单、可靠性高、稳
定性好、易于实现等优
点，比一般光伏系统可望多获得

20％的电能，较之不带 CVT 的直接耦合要有利得多。但是，

这种跟踪方式忽略了温度对太阳电池开路电压的影响。以单晶硅太阳电池为例，当环境温度
每升高

1

℃时，其开路电压下降率为 0.35％～0.45％。这表明太阳电池最大功率点对应的电

压也随环境温度的变化而变化。对于四季温差或日温差比较大的地区

,CVT 方式并不能在所

有的温度环境下完全地跟踪最大功率。

　　

2．2TrueMPPT(TMPPT)

　　鉴于

CVT 方式的局限性，它只能是一定温度条件下的最大功率跟踪，在不同温度条件

下仍有功率损失。真正的

MPPT 是指系统在任何温度和日照条件下都能跟踪太阳电池的最大

功率。目前，最常用的控制方法主要是扰动观察法和电导增量法。

　　扰动观察法由于实现简单，是最常用的方法。它通过对太阳电池输出电压、电流的检测，
得到电池当前的输出功率，再将它与前一时刻的记忆功率相比较，从而确定给定参考电压
调整的方向。若

Δp>0，说明参考电压调整的方向正确，可以继续按原来的方向调整；若

Δp<0，说明参考电压调整的方向错误，需要改变调整的方向。当给定参考电压增大时，若
输出功率也增大，则工作点位于图

4 中最大功率点 pmax 左侧，需继续增大参考电压；若输

出功率减小，则工作点位于最大功率点

pmax 右侧，需要减小参考电压。当给定参考电压减

小时，若输出功率也减小，则工作点位于

pmax 的左侧，需增大参考电压；若输出功率增

大，则工作点位于

pmax 的右侧，需继续减小参考电压。