李威辰，郭瑭瑭，邓 焰，何湘宁

（浙江大学电气工程学院，杭州 310027）

1 引言

随着全球对能源需求的不断增长以及环境污染的日益加重，光伏发电越来越受到广泛的重视。其中独立光伏发电系统广泛用在便携的应用场合，来提供清洁的、可持续的电力供应。一般的独立光伏发电系统的前级由光伏电池、DC-DC变流器和蓄电池组成，是一个光伏充电器[1]。

光伏电池的伏安特性曲线是非线性的，存在着一个最大功率点。为了充分利用光伏电池，应使光伏电池一直工作在最大功率点处，输出最多的电能。但是，当外界环境的温度和光照强度变化时，最大功率点的位置也相应变化，因此需要调整光伏电池，使其工作在新的最大功率点处，这就是光伏发电中的最大功率点跟踪（MPPT）问题。

传统的蓄电池充电过程包括两个阶段：首先是对蓄电池进行恒流充电，当蓄电池的电压达到浮充电压后，充电模式变为恒压充电[2]。

采用光伏电池为蓄电池充电，一方面要充分利用光伏电池，对光伏电池进行最大功率点跟踪。但是在充电的末期，充电电流过大会对蓄电池造成损伤，减少蓄电池的寿命。另一方面，如果按照传统的充电方式进行充电，则会造成太阳能的损失。因此，光伏充电器的充电策略与传统的充电器不同，除了考虑不损伤蓄电池外，还需要考虑光伏电池的利用率。此外，在便携应用场合中，充电器的体积和重量也很重要。

本文提出一种便携式简易智能光伏充电器的设计，适合使用光伏电池为蓄电池充电的场合，采用了开路电压比例法实现MPPT。……