【《光伏电池特性以及最大功率跟踪方法综述》4900字】

光伏电池特性以及最大功率跟踪方法综述目录TOC\o"1-3"\h\u21673光伏电池特性以及最大功率跟踪方法综述 [12]。（2）Boost电路：这种电路的开关管发射极接地，驱动电路也不复杂，而且输入电路连续，所以对电磁的影响可忽略不计；但输出端的输出电压波动比较大，而且电路只能实现升压。（3）Buck-Boost电路：电路并不复杂，同时可随时调整电压；但输入电流是断续的，同时有较高的输入和输出纹波电流，为消除纹波电流就需要较大的滤波电容，这将会带来很大的噪音问题。而且其驱动电路设计比较复杂。（4）Cuk电路：具有上述几种电路的优点，弥补三种电路的缺点，但系统对电容的容量要求比较大，导致成本较高。对比各个电路的优缺点，综合多个方面因素的考虑，本文选择Boost电路作为DC/DC变换电路来实现。通过以上分析以及仿真所需，将使用Boost电路作为最大功率跟踪的控制电路。下图1.11为升压电路的结构图。图1.11升压电路结构图基于本文所构建的模型，选择Boost转换器。以电流连续模式的Boost电路为例，当开关管T导通时，二极管D以逆电压截止，电感器L储存能量，电容C向负载放电形成能量电路。IGBT在电路中运行的时候，电流会在电路中形成回路，电感L可以保存能量。当晶体管不工作的时候，在电感中产生的直流电源以及反电动势他们会趋于一致。二极管的设计是为了切断电路电容的放电REF_Ref8094\r\h[19]。改变晶体管的通断时间，对改变负载端输出电流与电压有着不可替代的影响。电压在负载端的输出为： U0=ton+tofft在上述式子内，T表示为开关周期,ton代表的是接通时间，toff代表切断时间。升压斩波电路的输出电压多于电源电压，主要包括2个影响要素:第一为L的能量变多后会使电压上升，第二为电容C为输出电压的稳定提供了方便。在上述研究中，开关位于开的情况下由于电容C的影响导致输出电压U维持固定，然而其实C值无法不断变大，在该时期其往负载输出电，Uo自然会下滑，所以真实的输出电压会稍微小于理论上的数值，但是，在电容C值充分大时，误差不大，总体来说不用考虑。在光伏阵列特征、负载维持稳定后，Boost变换器实现稳态时占空比和光伏电池输出电压之间呈单调递减的函数关系，和阵列输出功率具有稳定的函数关系，这为占空比扰动管理措施奠定了基础。图1.12图1.13在图1.11中，设从k-1至k时刻，发现光伏工作点从A挪移至B点，就是ΔP=Pk-Pk-1为正值，ΔU=Uk-Uk-1为正值，这意味着现阶段的工作点在最大功率点的左端，工作点需要往右端挪移。根据D-U曲线我们发现，工作点需要往右端移动（也就是从A点挪移至B点）就要求减小占空比D，类似地，可探讨其他3种状况，就这样会产生以占空比扰动为条件的扰动观察法的控制流REF_Ref8558\r\h[20]。在这个过程中，只需要采集光伏电池板的输出电压和电流。在上一节本文分析了扰动功率法的基本原理，就是比较当前时刻与上一时刻功率，然后通过分析功率的增减来做出动作。本文还需要使用零阶保持器对电压电流进行采样分析，保持器的功能是将离散信号变更成连续信号，该连续信号近似地再现了对采样器产生干扰的信号。最单一的维持器是将采样信号变更成在两个接连采样的片刻间维持常量的信号，此类保持器便是零阶保持器。零阶保持器可以在传达信号时，将第nT时的采样信号数字维持于第(n+1)T时的上一个时间段，将第(n+1)T时的采样结果维持于(n+2)T时，不断推断下去，并将某脉冲序列升级为一不间断的阶梯信号。换言之，其一阶导数的结果是0，所以叫做是零阶保持器REF_Ref8515\r\h[21]。零阶保持器的传递函数为： Gh(S)=1−e−Ts相应的z变换为 X(z)=（1-Z−1） ZZ−1 gh(t)=1(t)-1(t-T) （1.21）根据以上分析搭建MPPT升压模型，见下图1.14，1.15。参数设置见图1.16。图1.14