图 3 是在一定温度时，不同光照强度下太阳能电池的输出特性曲线。由图 3
所示的功率电压曲线可以看到，每条曲线都存在着一个最大功率输出点，并且
这个最大功率点在当前的光照条件下是唯一的。在太阳能光伏系统中采用较多
的一阶

MPPT 正是利用了最大功率点的 dp/dv 为零的特性。先对太阳能电池的

输出电压和电流进行连续的采样，并将每次采样的一组电压电流数据相乘折合
成功率值，然后减掉上一次采样得到的功率值，即为功率差分值。当功率达到
最大值时满足式
   (1)
令，，则当时，即可近似认为达到最大功率点，这样就构成了最大功率点跟踪
的一阶差分算法

[6]。

图

3      太阳能电池输出

特性曲线

(不同光照强度

下

)

对于图

1、图 2 所示的独立

供电的太阳能光伏系统和并
网太阳能系统，最大功率点
跟踪的实现需要采用不同的策略。独立供电系统如图

1 所示，最大功率点跟踪

在白天太阳能电池对蓄电池充电时实现。通过调整

BUCK 充电电路的驱动脉宽，

改变太阳能电池直流母线电容上的电压，达到跟踪最大功率点的目的。并网系
统如图

2 所示，常用方法是设定逆变输出电流幅值，改变直流母线电容上的电

压，达到跟踪最大功率点的目的。这些控制方法都可以看作电力电子在光伏发
电技术中的应用。

4  独立供电的太阳能光伏试验系统

    本文介绍一套独立供电的太阳能光伏试验系统。系统包括 300pW 太阳能电
池，

3 块 100Ah 全封闭免维护铅酸蓄电池和系统控制器，控制器中包括实现最

大功率点跟踪的充电控制和高频逆变器。负载为

250W 高压钠灯。系统组成如

图

4 所示。

图

4     独立供电的太阳能

光伏试验系统框图

图

5    充电电路控制框图

图

6     照明供电电路结构

框图

图

7    高频逆变电路输出

电流波形

(感性负载)