作者：马瑞钰 蔡俊
来源：《科技视界》 2013年第26期
马瑞钰 蔡 俊
（安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001）
【摘 要】太阳能是地球上取之不尽、用之不竭的能源，光伏发电是目前世界上发展前景最好的一门发电技术。但光伏发电效率较低，为了解决这一问题，本文对光伏发电的最大功率跟踪进行了研究。结果表明，当太阳能电池板带负载时，通过调节占空比，利用 BOOST电路变换，实现阻抗匹配，能使太阳能电池工作在最大功率点，并使用MATLAB仿真验证了其结果。 【关键词】太阳能；光伏发电；MPPT；BOOST
Smulation of MPPT about Photovoltaic Power Generation of the Boost Circuit
MA Rui-yu CAI Jun
(Anhui University of Science and Technology Institute of Electrical and Information Engineering, Huainan Anhui, 232001)
【Abstract】Solar energy is inexhaustible, inexhaustible energy on earth, photovoltaic power generation is the development prospect of the best in the world a generation technology. But photovoltaic efficiency is low, in order to solve this problem, in this paper, the photovoltaic maximum power tracking is studied. The result shows that when the solar panels on load, by adjusting the duty ratio, the use of the BOOST circuit transformation, realize the impedance matching, working in the maximum power point of solar battery, and the result was verified using MATLAB simulation.
【Key words】Solar; Photovoltaic power generation; MPPT; BOOST
0 引言
太阳能是取之不尽、用之不竭的能源。太阳照射到地球上一天的能原谅，就足够全人类使用一整年。因此，太阳能受到了人们越来越多的关注。光伏发电就是利用半导体将太阳能直接转化成电能的一项技术。光伏电池制造所需的硅元素在地球上很充足，其含量高达26%，故不存在资源短缺、耗尽的问题。所以光伏发电是目前世界上发展前景最好的一门发电技术。而光伏系统现在存在一个主要的问题就是发电效率低，因此，如何提高光伏电池转换效率是光伏发电系统的主要研究方向。太阳能光
伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT-Maximum Power Point Tracker）就是其中一个尤为重要的课题。
氢氧焊接机 1 光伏电池输出特性分析
化纤抽丝 光伏电池的输出特性曲线如图1所示：其中图（a）为不同温度（这里的温度表示光伏电池内部PN结处的温度）时的P-V特性曲线，图（b）为不同日照强度下的P-V特性曲线。从图中我们可以得知，光伏电池输出特性曲线具有较强的非线性。光伏电池的输出变化受温度、日照强度变化影响。当日照强度增大时，电池的开路电压基本保持不变，短路电流明显增加，最大输出功率也增加。当温度升高时，电池的开路电压下降，短路电流略有增加，最大输出功率减小。故当温度和日照强度不变时，光伏电池有最大功率点，能输出当前条件下的最大功率。
２ 最大功率跟踪控制方法研究
光伏阵列的最大功率跟踪通常都是通过DC-DC变化电路实现的，常见的DC-DC变换电路有Buck、Cuk及Boost等等。由于Boost电路较为简单，可以工作在连续模式，而且相对其它电路转换效率要略高一些，故我们采用Boost电路实现最大功率跟踪。
2.1 Boost电路简介
升压斩波电路（Boost Chopper）的原理图及工作波形如图2所示。
开关S状态1：a 导通，电流iL流过电感线圈L，输入电压全部加在电感 L上面，电流线性iL增加，此时二极管截止，负载有电容提供能量。
其中Vo为输出电压，即负载两端的电压；Vs为输入电压，即光伏阵列两端的电压；D为占空比。可得出：
其中D为占空比，RD为BOOST电路中的等效输入阻抗，RL为负载阻抗。
２．２ MPPT仿真
然后 Boost 电路为前级电路，在Matlab/simulink环境中建立了太阳能电池仿真模型，用来模拟验证光伏电池的输出特性。其中Tc、S、U为输入参数，输出电流I为输出参数，且I大小由Tc、S、U决定。
仿真电路见图4：
当负载为200Ω时，占空比D为0.81时，通过仿真得出以下仿真波形（如图5）：
核桃去壳机
此时的等效电阻为：
RD=RL(1-D)2=200*(1-0.81)2=7.22Ω
由以上分析可知，太阳能电池板带负载时，通过调节占空比，利用 BOOST电路变换，实现阻抗匹配，能使太阳能电池工作在最大功率点。在设定的工作环境下，仿真所用太阳能电池板设定的最大功率为175W，最大功率点对应的电压为 35.5V。抗氧化剂386
水上滚筒 则其最佳匹配阻抗为：
变速箱取力器
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［责任编辑：杨扬］
