普及MPPT算法

太阳能逆变器设计分为两部分DC-DC和DC-AC两部分。
DC-DC是指从太阳能电池板取电到逆变之前的直流供电。而这个过程的重点和难点就是如何保证从太阳能电池板得到最大的输出，也就是大家常说的MPPT算法。

[size=178%][size=75%]n太阳能电池阵的输出特性与标准直流电源输出特性的不同之处在于，太阳能电池的输出曲线是圆滑的曲线，而标准电源输出曲线是矩形。
[size=178%] n确定太阳能电池输出曲线的主要参数有：Voc开路电压，Isc短路电流和Pmax峰值功率 。

那就要搞清楚如下几个问题：

1. 什么是最大功率点MPP？
[size=156%] [size=75%]n太阳能光伏阵列的输出特性具有非线性的特点，并且输出受太阳幅照度，环境温度和负载影响，只有在某一输出电压值时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点（MPP-maximum power point）。为了有效的利用光伏电池，对光伏发电进行最大功率点的跟踪就显得尤为重要。

2. MPPT-最大功率点追踪
MPPT的工作原理为:在一个规定的周期内，微处理器定期地主动调节PWM的占空比D，改变太阳能电池的输出电流，从而引起太阳能电池的输出电压变化，检测太阳能电池输出电压及输出电流，计算出太阳能电池阵列的输出功率，然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。





3. 最大功率点的追踪算法
一般采用搜索算法追踪最大功率点，通过直接测量得到的电信号判断最大功率点的位置，从而进行追踪。包括：
[size=111%]n扰动观察法--通过不断扰动太阳能光伏系统的工作点来许找最大功率点的方向，先扰动输出电压值然后测量其功率变化，与扰动前的功率相比，如果功率值增加，则表示扰动方向正确，否则则重新设置扰动电压值。
[size=111%]n增量电导法--dP/dV=0 时为最大功率点
[size=111%]n恒定电压法—Vmpp/Voc=常数
[size=111%]n短路电流法—Impp/Isc=0.91
[size=111%] n扰动观察法的改进自适应算法—传统的扰动观察法容易使系统产生振荡，难以选择合适的步长来进行扰动，步长小跟踪时间长影响系统的动态响应特性，步长过大输出功率波动变大，稳态误差变大，所以通过加入步长自动在线调整器来保证系统的动，稳态性能。

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MPPT 最简模型如下：





RS为太阳能电池板的等效输出电阻，RL为MPPT端的等效负载电阻。
当外界条件变化时，RS也跟着变化了。这是为了满足最大的功率输出。通过调整MPPT端的负载电阻与之匹配。
当RS = RL时，功率输出最大，也就是我们说的MPP点。
RL实时跟随RS变化的方法，我们叫做MPPT算法。