最大功率點(diǎn)跟蹤

1、最大功率點(diǎn)跟蹤

　　最大功率點(diǎn)跟蹤（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MPPT）控制器能夠?qū)崟r(shí)偵測(cè)太陽(yáng)能板的發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓電流值(VI)，使系統(tǒng)以最大功率輸出對(duì)蓄電池充電。應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)太陽(yáng)能電池板、蓄電池、負(fù)載的工作，是光伏系統(tǒng)的大腦。

2、MPPT的概述

　　最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking，簡(jiǎn)稱(chēng)MPPT)系統(tǒng)是一種通過(guò)調(diào)節(jié)電氣模塊的工作狀態(tài)，使光伏板能夠輸出更多電能的電氣系統(tǒng)能夠?qū)⑻?yáng)能電池板發(fā)出的直流電有效地貯存在蓄電池中，可有效地解決常規(guī)電網(wǎng)不能覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)及旅游地區(qū)的生活和工業(yè)用電，不產(chǎn)生環(huán)境污染。

　　光伏電池的輸出功率與MPPT控制器的工作電壓有關(guān)，只有工作在最合適的電壓下，它的輸出功率才會(huì)有個(gè)唯一的最大值。

　　日照強(qiáng)度為1000W/㎡，U=24V,I=1A；U=30V,I=0.9A；U=36V,I=0.7A；可見(jiàn)30的電壓下輸出功率最大。

3、MPPT的原理

　　給蓄電池充電，太陽(yáng)能電池板的輸出電壓必須高于蓄電池的當(dāng)前電壓，如果太陽(yáng)能電池板的電壓低于電池的電壓，那么輸出電流就會(huì)接近0。所以，為了安全起見(jiàn)，太陽(yáng)能電池板在制造出廠時(shí)，太陽(yáng)能板的峰值電壓（Vpp）大約在17V左右，這是以環(huán)境溫度為25°C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的。當(dāng)天氣非常熱的時(shí)候，太陽(yáng)能電池板的峰值電壓Vpp會(huì)降到15V左右，但是在寒冷的天氣里，太陽(yáng)能的峰值電壓Vpp可以達(dá)到18V。

　　現(xiàn)在，我們?cè)倩仡^來(lái)對(duì)比MPPT太陽(yáng)能控制器和傳統(tǒng)太陽(yáng)能控制器的區(qū)別。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能充放電控制器就有點(diǎn)象手動(dòng)檔的變速箱，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增高的時(shí)候，如果變速箱的檔位不相應(yīng)提高的話，勢(shì)必會(huì)影響車(chē)速。但是對(duì)于MPPT太陽(yáng)能控制器來(lái)說(shuō)，充電參數(shù)都是在出廠之前就設(shè)定好的，就是說(shuō)，MPPT控制器會(huì)實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)能板中的最大的功率點(diǎn)，來(lái)發(fā)揮出太陽(yáng)能板的最大功效。電壓越高，通過(guò)最大功率跟蹤，就可以輸出更多的電量，從而提高充電效率。理論上講，使用MPPT控制器的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)會(huì)比傳統(tǒng)的效率提高50%，但是跟據(jù)我們的實(shí)際測(cè)試，由于周?chē)h(huán)境影響與各種能量損失，最終的效率也可以提高20%-30%。

　　從這個(gè)意義上講，MPPT太陽(yáng)能充放電控制器，勢(shì)必會(huì)最終取代傳統(tǒng)太陽(yáng)能控制器

4、MPPT的功能

　　MPPT控制器主要功能：檢測(cè)主回路直流電壓及輸出電流，計(jì)算出太陽(yáng)能陣列的輸出功率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)的追蹤。擾動(dòng)電阻R和MOSFET串連在一起，在輸出電壓基本穩(wěn)定的條件下，通過(guò)改變MOSFET的占空比，來(lái)改變通過(guò)電阻的平均電流，因此產(chǎn)生了電流的擾動(dòng)。同時(shí)，光伏電池的輸出電流電壓亦將隨之變化，通過(guò)測(cè)量擾動(dòng)前后光伏電池輸出功率和電壓的變化，以決定下一周期的擾動(dòng)方向，當(dāng)擾動(dòng)方向正確時(shí)太陽(yáng)能光能板輸出功率增加，下周期繼續(xù)朝同一方向擾動(dòng)，反之，朝反方向擾動(dòng)，如此，反復(fù)進(jìn)行著擾動(dòng)與觀察來(lái)使太陽(yáng)能光電板輸出達(dá)最大功率點(diǎn)。