太阳能最大功率跟踪技术的研究

２００８年３月侯聪玲等：

太阳能最大功率跟踪技术的研究－２７７－大功率点，需要调整占空比，此时依据斜率变化量!Ｐｉ求出自适应搜索因子Ｋ（），根据公式!Ｄｉ＝Ｋ１＋Ｋ（）可２ｉ２ｉｉ

以得到调整的占空比变化量，从而求得第（ｉ＋１）时刻的占空比Ｄｉ＋１＝Ｄｉ＋!Ｄｉ．

２．２流程图参数分析

１）精度Ｅ选取．图４所示，精度Ｅ的选取依

据系统的要求，如果Ｅ选取的数值较大，找到的

最大功率点的时间较快，但与实际的最大功率点

偏差会增大．如果Ｅ的数值较小，情况相反．

２）Ｋ１及自适应搜索因子Ｋ２．Ｋ１为初始的占

空比调节量，为常量．Ｋ２为自适应搜索因子调节

量．（Ｋ１＋Ｋ２）与采样电压的步长成比例．由于

（Ｋ１＋Ｋ２）与采样步长变化成比例，因此调节占空

比实际上是调节下一时刻的采样电压和电流，从

而调节太阳能电池的输出功率．

自适应搜索因子Ｋ２用来调节下一时刻的占

空比，在最大功率点左边，Ｋ２＞０；在最大功率点右

边，Ｋ２＜０．当采样点离最大功率点较远时，│Ｋ２│

较大，│!Ｄ│＝│Ｋ１＋Ｋ２│值较大，跟踪速度较快．

随采样点逐渐接近最大功率点，│Ｋ２│逐渐变小，

│!Ｄ│＝│Ｋ１＋Ｋ２│值越来越小，采样电压步长

随之越来越小，跟踪精度得到提高（图５）．

由太阳能电池的Ｐ－Ｖ曲线（图１）可以看出，

在最大功率点的右边，斜率变化较快，自适应搜

索因子Ｋ２函数曲线要比较陡，在最大功率点的

左边，斜率变化较慢，自适应搜索因子Ｋ２函数

曲线要比较平缓．

３）占空比和输出功率的关系由图５可知，在

最大功率点左边，占空比随功率增大而增大，在最

大功率点右边，占空比随最大功率点增大而减小．

３仿真及分析

仿真中，设定初始电压，由于开关管占空比

的变化和太阳能电池阵列采样电压的变化成比例，仿真时将!Ｄｉ＝Ｋ１－Ｋ（）转化为采样电压的变化!Ｕｉ＝Ｋ１－２ｉ

Ｋ（）．图６（ａ）（ｂ）分别为设定不同的初始电压Ｕ０的仿真结果．横坐标是调节的时间，纵坐标为功率．２ｉ