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能源危机的到来,使得太阳能发电在政策扶持、技术突破的情况下得到大力发展。随着光伏电池的成本下降,光伏系统已经不仅仅只为偏远无电地区供电,而是逐步的走进人们的日常生产生活中,小到太阳能喷泉,太阳能路灯系统,大到太阳能汽车,太阳能制氢。在这些系统中,光伏系统都是不可或缺的。由于光伏电池的光电转换效率相对较低,为了使负载获得最大的输出功率,因此需要最大功率跟踪控制器对光伏系统进行控制。
本文首先介绍了光伏发电的发展状况以及MPPT的研究意义,总结了常用的最大功率控制算法以及DC-DC变换电路,比较了各种算法的优劣,并对扰动法的算法提出了改进。其次设计了Boost电路的主电路和控制电路,对Boost电路的效率进行了测试。本文采用高性能的数字信号处理芯片来输出PWM信号来控制IGBT的导通,通过调节Boost电路的占空比来改变光伏电池的输出电压。本文采用扰动法实现了光伏系统的最大功率跟踪。最后,对电路进行了实验,实验显示,系统能够对快速的跟踪最大功率点,整个系统设计能够安全、可靠地运行。在实验过程中,扰动法偶尔发生了误判现象,解释了误判现象的原因并提出了相应的解决方案。