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 p
max
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
p
max
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
p
max
的左侧,需增大参考电压;若输出功率增大,
则工作点位于
p
max
的右侧,需继续减小参考电压。
图
4 p-u 特性曲线
给定参考电压变化的
过程实际上是一个功率寻
优的过程。由于在寻优过
程中不断地调整参考电压,因此,太阳电池的工作点始终在最大功率点附近振荡,无法稳
定工作在最大功率点上。同时,当日照强度快速变化时,参考电压调整方向可能发生错误。
电导增量法的原理是:在最大功率点处,有
dp/du=0,即满足 di/du=-i/u。理论上
它比扰动观察法好,能适应日照强度快速变化,但由于传感器的精密度等因素,电导增量
法往往难以实现。
由于太阳电池特性的 i=f(u)关系是一个单值函数,因此,只要保证太阳电池的输出
电压在任何日照及温度下都能实时地保持为与该条件相对应的
Um 值,就一定可以保证电
池在任何瞬间都输出其最大功率。
3 MPPT
的结构
CVT 控制结构如图 5 所示,它将太阳电池工作电压作为反馈,达到稳定电池工作点电压
的目的。图中
i=f
1
(u)
与负载特性有关。
图
5 CVT
控制框图
TMPPT 的实质是在 CVT 的基础上,实时的改变太阳电池的工作点电压,使得工作点
电压始终等于最大功率点处的电压,从而实现最大功率点跟踪。它的内环就是
CVT。TMPPT
的控制框图如图
6 所示。