杨蓬 侯松 李坤 张浩

（山东智洋电气股份有限公司，山东淄博255000）

0 引言

太阳能是一种可再生能源，具有取电便利、无污染、可再生和经济性高等特点，因而得到了广泛应用。图1所示为利用太阳能板和蓄电池搭建的直流供电系统原理框图，其中太阳能板利用半导体材料将光能转换成电能，并给蓄电池充电，保证用电负载工作；太阳能控制器起到太阳能取电控制、蓄电池充电控制及状态监测、负载供电控制及保护等重要作用。

图1 太阳能取电原理框图

但由于受到光照强度、温度和负载设备的影响，太阳能板的输出特性表现为非线性模式，可以输出不同的电压和不同的功率。而为了提高太阳能利用率，需要寻找当前状态下的最大输出功率点，即实现最大功率点跟踪（MaximumPowerPoint Tracking，MPPT）。

本文通过对太阳能板的研发、控制和大量实验，找到了一种基于扰动观察法的改进算法，该算法突破了以往难以确定步长的瓶颈，大大提高了蓄电池充电效率，在保证蓄电池性能和负载正常工作的情况下，更好地实现了最大功率点追踪。

1 MPPT技术研究

1.1 光照强度的影响

如图2所示，在环境温度一定时，太阳光照强度越大，太阳能板最大输出功率越大，因此最大输出功率点跟光照强度有直接关系。

1.2 环境温度的影响

如图3所示，在光照强度为1000W/m2时，环境温度越高，最大输出功率越小，因此最大输出功率点跟环境温度有很大关系。

1.3 复杂环境的影响

如图4所示，在浮云遮挡、电池板表面灰尘等多种情况下，太阳能板的输出功率特性曲线变得复杂，呈多极值点，因此影响当前输出功率的因素很多，需要寻找当前状态下的最大功率点。……