余小冬　邢琦　赵佳鹤　时素铭

摘 要：针对小型离网光伏发电系统中电路损耗较高和容易发热的问题，分析了光伏发电系统中常用的DC-DC电路的能量損失原因，结合改进型最大功率点（MPPT）跟踪算法，设计了以双Buck电路为充电电路的小型光伏充电控制器。研究结果表明，该光伏充电控制器减少了电路损耗，提高了转换效率，能稳定快速的追踪光伏电池的最大功率点，达到了优化小型离网光伏发电系统的目的。

关键词：离网；光伏；最大功率点；Buck

离网型光伏发电系统指的是不与市网相连、通过光伏电池板给蓄电池充电并给用电设备供电的独立用电系统。光伏电池的输出功率与输出电压之间呈非线性，在一定的环境下有且只有一个最大输出功率点。在从光伏电池板上提取能量的过程中，一方面需要追踪光伏电池板的最大功率点，尽可能多的获取能量，另一方面需要减少充电电路功率损耗，尽可能的把光伏电池板的能量输送到蓄电池或用电设备中。常用的光伏输出最大功率点跟踪算法（Most Power Point Tracking，MPPT）有恒定电压法、扰动观察法、电导增量法等，常用的DC-DC充电电路有Buck、Boost、Buck-Boost等。

1 DC-DC电路分析

光伏充电系统中常用的Buck、Boost、Buck-Boost电路均属于非隔离型DC-DC电路，最初被使用在开关电源电路研究中，因其结构简单、控制方便、使用非损耗性元器件（电容、电感）、转换效率高、所占体积小等优点而被逐渐推广到众多应用电路领域中。但非隔离行DC-DC电路并不是完美无缺，其仍存在理论上的能量损耗。……