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　　圖3.太陽能電池的V-I特點(diǎn)

　　圖4說明了太陽能電池功率和電壓的對(duì)比圖。可以看出，對(duì)于短路電流(Isc，功率圖最左面點(diǎn))，和開路電壓(Voc，功率圖最右面點(diǎn))，面板輸出功率都為零。在某一個(gè)點(diǎn)，稱為最大功率點(diǎn)，輸送到面板的功率是最大的。MPPT算法的目標(biāo)是使太陽能面板工作在這一點(diǎn)上，輸出最大功率。

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　　圖4 功率與電壓對(duì)比圖

　　面板輸出連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器單元，其將面板電壓轉(zhuǎn)換成一個(gè)適合電池充電的可用電壓。DC-DC單元包括由MOSFET、電感、濾波器。操作DC-DC轉(zhuǎn)換器必要的開關(guān)脈沖(PWM)由MCU產(chǎn)生。緊接著DC-DC單元的是一個(gè)MOSFET開關(guān)，用于通過面板改變負(fù)載。正如之前的解釋，對(duì)于給定的溫度和日照，面板輸出功率隨連接的負(fù)載變化而變化，對(duì)于某個(gè)特定負(fù)載，功率傳輸最大。可變負(fù)載也可稱為可變操作點(diǎn)。我們的目標(biāo)是跟蹤這個(gè)變化的最大功率點(diǎn)。

　　用于來跟蹤最大功率點(diǎn)機(jī)制的流程圖如圖5所示:

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　　圖5 MPPT算法的流程圖

　　這個(gè)MPPT設(shè)計(jì)方法是基于PV陣列輸出電壓或電流規(guī)則的，或者基于相應(yīng)的參考電壓或電流信號(hào)，要么是常數(shù)或來自PV光伏陣列輸出特性(例如，功率和功率變化)。該方法的一個(gè)變化是直接使用dc/dc轉(zhuǎn)換器占空比作為控制參數(shù)，強(qiáng)制導(dǎo)數(shù)dP/dD為零，這里P是PV陣列輸出功率，D是占空比。因此只需要一個(gè)控制環(huán)路。

　　最常用的擾動(dòng)觀察法是最MPPT算法。在該方法中，連接MOSFET(隔開面板和電池)的PWM的占空比變化量很少，只有幾dW。如果這少量變化增加了。面板電壓和電流會(huì)測量到，相應(yīng)的功率變化dP也會(huì)觀察到。如果變化是正的，那么擾動(dòng)是正確的方向，我們繼續(xù)在相同的方向擾動(dòng)(例如，增加占空比)。如果功率改變是負(fù)的，那么就要翻轉(zhuǎn)顛倒擾亂方向(例如，減少占空比責(zé)任周期)然后繼續(xù)工作。這種算法的主要目的是總是提升功率曲線，以達(dá)到從太陽能電池輸出最大功率。通過這種方式，我們可以使太陽能電池板總是工作在提供最大功率的點(diǎn)上。

　　如果還沒有實(shí)現(xiàn)MPPT系統(tǒng)，連接到面板的負(fù)載總是一成不變的，它不可能工作在最大功率點(diǎn)。因此，它將不再從面板捕獲最大功率。