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太阳能作为绿色可再生能源的代表,因其清洁、储量巨大、无污染等优点而得到人们的重视。太阳能光伏发电是充分利用太阳能的重要形式,高效利用光伏电池产生的电能成为光伏发电技术的关键。 本文对太阳能光伏电池的工作原理和输出特性进行了研究,并搭建了仿真模型,分析得知,太阳能光伏电池在实际使用过程中,输出功率随着太阳光照强度与环境温度的改变而改变,太阳能光伏电池并不能一直工作在最大功率点上,因此浪费了许多能量。本文的目的是对传统最大功率跟踪控制方法进行改进,并利用一个最大功率追踪控制器来控制太阳能电池,使太阳能电池能够适应外在因素的改变,一直保证以最大功率输出。 光伏发电系统最大功率跟踪控制(Maximum Power Point Tracking,MTTP)是一种以提高光伏输出功率、改善太阳能利用率为目的的控制方法,本文对几种常用的MPPT算法进行了研究,分析了各自的优缺点,在此基础上对传统的扰动观察法进行了改进,通过控制占空比来提高跟踪的速度和精度,在一定程度上解决了扰动观察法振荡和误判的问题,降低了功率损耗,并通过仿真将传统算法和改进算法进行了对比,验证了改进扰动观察法的可行性。 本文在理论分析的基础上,完成了最大功率控制器的硬件电路设计,主要部分为升压电路,并设计了电压电流采集电路、通信电路、驱动电路、缓冲电路等辅助电路。除此之外,完成了基于DSPIC30F4011数字信号处理器的控制系统软件设计。