一種新光伏MPPT算法及硬件實現(xiàn)和實用性分析

硬件電路工作的基本原理是將電流、電壓信號經(jīng)單片機(jī)PIC16F877A自帶的A／D模塊轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，經(jīng)過相應(yīng)的程序處理后，計算出PWM波的占空比，經(jīng)單片機(jī)自帶的PWM模塊輸出控制MOSFET的PWM信號，實現(xiàn)控制Buck電路前端的電壓從而實現(xiàn)MPPT算法。

5 實驗結(jié)果
①加MPPT控制器組建的光伏系統(tǒng)，如圖8a所示，開始運(yùn)行調(diào)試器后，用示波器測試光伏電池陣列兩端電壓波形，即得MPPT控制器跟蹤光伏陣列輸出電壓曲線，如圖9所示：②測量在光伏電池與蓄電池之間加入這里的太陽能控制器后組成的光伏系統(tǒng)見圖8a，蓄電池端充電功率P和不加控制器的光伏系統(tǒng)，即直接將光伏電池與蓄電池組成的光伏系統(tǒng)，見圖8b，設(shè)給蓄電池充電的功率為P’，比較加入控制器后蓄電池充電功率的提升效率：

加入MPPT控制器后，蓄電池充電電流明顯增加，與不加MPPT控制器相比，提升效率η2大致在8．8％。此外，與第3節(jié)中的η1=7．239％比較，進(jìn)一步證明了新提出的MOSFET驅(qū)動的必要性，若未使用新MOSFET驅(qū)動，實際充電提升效率η2’=η2-η1=8．8％-7．239％=1．561％，顯然通過MPPT控制而獲得的增加的能量基本使MOSFET驅(qū)動部分消耗殆盡。目前市場上光伏電池單價為14元／W，而MPPT控制器的制造成本在100元以下，以η2=8．8％計算，對于100 W的光伏電池，其提升能量為8．8 W，由此可得該MPPT控制器的單位提升功率造價為11．36元／W，這顯然低于光伏電池單價。故這里設(shè)計的MPPT控制器從實際運(yùn)用出發(fā)，解決了控制器最低性價比問題。

6 結(jié)論
這里提出的新光伏MPPT控制算法很好地解決了其他MPPT算法跟蹤振蕩的問題，與此同時，提出了一種適用于中小功率變換器的高效MOSF ET驅(qū)動電路。在實現(xiàn)既定控制性能指標(biāo)的同時，這里從實用性方面分析了該控制器可行性。由實驗結(jié)果可見，所設(shè)計的控制器滿足了實際應(yīng)用的性價比要求。