苏义鑫，向炉阳，张丹红

(武汉理工大学自动化学院，湖北 武汉 430070)

太阳能光伏电池已广泛运用于照明路灯、水泵、家用电器、发电厂和卫星能源等诸多领域，成为新能源研究的热点。

目前用于光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)的方法主要有:恒定电压法(constant voltage tracking，CVT)、扰动观察法、电导增量法、最优梯度法、间歇扫描法、模糊逻辑控制法和神经元网络控制法等[1]。恒定电压法实现简单，但在温度突变下输出功率将会偏离最大功率点，甚至产生振荡。文献[2]对CVT算法做了改进，通过经验查表法能够提高MPPT的控制效果。扰动观察法实现简单，但步长难以确定且在最大功率点处会发生振荡[3]。电导增量法利用光伏电池在MPPT处输出功率对电压的导纳为零来跟踪最大功率点，该方法控制效果好，控制稳定度高，但是控制算法复杂，对采样的精确度要求较高[4]。文献[5－9]把模糊控制应用到光伏电池的MPPT控制中，实验结果表明，该算法在外部环境变化时能快速响应，但模糊控制是有差控制，在最大功率点附近仍有振荡。神经元网络控制具有良好的鲁棒性和较快的响应速度，但算法实现复杂[10]。针对上述MPPT控制算法的不足，结合现有MPPT算法的优点，提出了一种基于模糊－PI控制的占空比扰动法，并建立了系统仿真模型，仿真结果表明，该算法具有一定的优越性。

1 光伏电池的等效模型及其输出特性

1.1 光伏电池的等效电路

光伏电池是以半导体PN结接收太阳光照产生光伏效应为基础，将光能转换为电能的装置。……