一种基于电导增量法的MPPT实现策略

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1、第45誊第4期电力电子技术Vo1．45．No．42011年4月PowerElectronicsApril2011一种基于电导增量法的MPPT实现策略汤济泽，王丛岭，房学法(电子科技大学，机械电子工程学院，四川成都611731)摘要：太阳能光伏阵列的输出功率随外界环境因素的变化而变化，为了能高效地利用太阳能电池．需对光伏阵列进行最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking，简称MPPT)。分析了太阳能电池的工作特性和光伏系统的拓扑结构及原理。将电导增量法应用到光伏发电系统MPPT

2、的控制中，使系统能够快速响应外界环境的变化。让光伏发电系统始终工作在最大功率点。最后通过仿真及实验证明了该方法的可行性。关键词：太阳能电池：最大功率点跟踪；电导增量法中图分类号：rK519文献标识码：A文章编号：1000一100X(2011)o4—0073—03MPPTImplementationStrategyBasedontheConductanceIncrementMethodTANGJi．ze，WANGCong·ling，FANGXue—fa(UniversityofElectronicSc

3、ienceandTechnology，Chengdu611731，China)Abstract：Theoutputpowerofphotovohaicarraychangeswiththeambientfactors．Inordertoutilizethesolarbatterymoreeficiently，themaximumpowerpointtracking(MPPT)isneeded．Thearticleanalysestheoperationalfeaturesofphotovohaicc

4、ells，thetopologyandoperationprincipleofphotovohaicsystem．ItappliesconductanceincrementmethodonthecontrolofphotovohaicsystemMPPT，acceleratingthesystemresponsetotheambientchangestoenablethesystemtomaintainthemaximumpowerpoint．Asaresult，themethodisprovedb

5、ymeansofsimulationandexperiments．Keywords：photovoltaiccell；maximumpowerpointtracking；conductanceincrementmethod1引言2太阳能电池随着社会的发展．能源和环境成为人们面对2．1太阳能电池的工作原理的重要问题，太阳能丰富、清洁、安全、方便，是目太阳能电池利用半导体材料的光伏效应制前广泛探索并得到一定发展的一种可再生能源。成。所谓光伏效应是指半导体材料吸收光能。由光由于受外界环境的影响较大．所有的

6、光伏系统都子激发出电子．空穴对，经过分离而产生电动势的希望在相同的温度和光照强度下能输出当前最大现象。太阳能电池的基本特性可用简单的PN结功率，使太阳能的利用率大大提高。光伏电池是太来说明，由光照产生的电流与PN结反向电流相阳能发电的核心部件。具有将太阳能转换为电能同。根据电子学理论⋯，当负载为纯电阻时，太阳的功效。但由于器件本身的复杂特性，光伏电池的电池的实际等效电路如图1所示。转换效率还较低，而且其输出特性具有非线性，并受到环境温度和光照的影响。使得光伏电池的输出功率发生变化，其实际转换效率进一

7、步降低。因图1太阳能电池等效模型此，对光伏电池输出特性的研究成为太阳能光伏对应的太阳能电池，．方程[21如下：发电行业一个非常重要的课题。为充分利用太阳I=IL一，0[eq(U+IR,)／(AKT)一l1一堕(1)能电池的输出能量．最大限度地发挥太阳能电池／It幽效用，必须使太阳能电池时刻都工作在最大功率式中：，为光伏阵列输出电流；，L为光伏电流；，0为反向饱和点(MPP)，即需采用最大功率点跟踪(MPPT)技术电流；g为电子电荷(1．6x10-C)；为二极管品质因数(当来捕获太阳的最大能量。330

8、K时，A2．80~0．15)；为玻耳兹曼常数(1．38x10-~J／K)；为绝对温度(T=t+273K)；为串联电阻(数量级为欧)；R为并联电阻(数量级为千欧)。2．2太阳能电池的特性曲线定稿日期：2010—10—13作者简介：汤济泽(1986一)，男，四川南充人，硕士研究生，太阳能电池的输出特性可用曲线的形式表研究方向为电力电子与电力传动。示。如图2所示【3】。73第45卷第4期电力电子技术Vo1．45．No．42011年4月PowerElectronicsApri