光伏電池特性以及最大功率跟蹤方法綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u21673光伏電池特性以及最大功率跟蹤方法綜述 [12]。（2）Boost電路：這種電路的開關管發(fā)射極接地，驅動電路也不復雜，而且輸入電路連續(xù)，所以對電磁的影響可忽略不計；但輸出端的輸出電壓波動比較大，而且電路只能實現(xiàn)升壓。（3）Buck-Boost電路：電路并不復雜，同時可隨時調整電壓；但輸入電流是斷續(xù)的，同時有較高的輸入和輸出紋波電流，為消除紋波電流就需要較大的濾波電容，這將會帶來很大的噪音問題。而且其驅動電路設計比較復雜。（4）Cuk電路：具有上述幾種電路的優(yōu)點，彌補三種電路的缺點，但系統(tǒng)對電容的容量要求比較大，導致成本較高。對比各個電路的優(yōu)缺點，綜合多個方面因素的考慮，本文選擇Boost電路作為DC/DC變換電路來實現(xiàn)。通過以上分析以及仿真所需，將使用Boost電路作為最大功率跟蹤的控制電路。下圖1.11為升壓電路的結構圖。圖1.11升壓電路結構圖基于本文所構建的模型，選擇Boost轉換器。以電流連續(xù)模式的Boost電路為例，當開關管T導通時，二極管D以逆電壓截止，電感器L儲存能量，電容C向負載放電形成能量電路。IGBT在電路中運行的時候，電流會在電路中形成回路，電感L可以保存能量。當晶體管不工作的時候，在電感中產生的直流電源以及反電動勢他們會趨于一致。二極管的設計是為了切斷電路電容的放電REF_Ref8094\r\h[19]。改變晶體管的通斷時間，對改變負載端輸出電流與電壓有著不可替代的影響。電壓在負載端的輸出為： U0=ton+tofft在上述式子內，T表示為開關周期,ton代表的是接通時間，toff代表切斷時間。升壓斬波電路的輸出電壓多于電源電壓，主要包括2個影響要素:第一為L的能量變多后會使電壓上升，第二為電容C為輸出電壓的穩(wěn)定提供了方便。在上述研究中，開關位于開的情況下由于電容C的影響導致輸出電壓U維持固定，然而其實C值無法不斷變大，在該時期其往負載輸出電，Uo自然會下滑，所以真實的輸出電壓會稍微小于理論上的數(shù)值，但是，在電容C值充分大時，誤差不大，總體來說不用考慮。在光伏陣列特征、負載維持穩(wěn)定后，Boost變換器實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)時占空比和光伏電池輸出電壓之間呈單調遞減的函數(shù)關系，和陣列輸出功率具有穩(wěn)定的函數(shù)關系，這為占空比擾動管理措施奠定了基礎。圖1.12圖1.13在圖1.11中，設從k-1至k時刻，發(fā)現(xiàn)光伏工作點從A挪移至B點，就是ΔP=Pk-Pk-1為正值，ΔU=Uk-Uk-1為正值，這意味著現(xiàn)階段的工作點在最大功率點的左端，工作點需要往右端挪移。根據(jù)D-U曲線我們發(fā)現(xiàn)，工作點需要往右端移動（也就是從A點挪移至B點）就要求減小占空比D，類似地，可探討其他3種狀況，就這樣會產生以占空比擾動為條件的擾動觀察法的控制流REF_Ref8558\r\h[20]。在這個過程中，只需要采集光伏電池板的輸出電壓和電流。在上一節(jié)本文分析了擾動功率法的基本原理，就是比較當前時刻與上一時刻功率，然后通過分析功率的增減來做出動作。本文還需要使用零階保持器對電壓電流進行采樣分析，保持器的功能是將離散信號變更成連續(xù)信號，該連續(xù)信號近似地再現(xiàn)了對采樣器產生干擾的信號。最單一的維持器是將采樣信號變更成在兩個接連采樣的片刻間維持常量的信號，此類保持器便是零階保持器。零階保持器可以在傳達信號時，將第nT時的采樣信號數(shù)字維持于第(n+1)T時的上一個時間段，將第(n+1)T時的采樣結果維持于(n+2)T時，不斷推斷下去，并將某脈沖序列升級為一不間斷的階梯信號。換言之，其一階導數(shù)的結果是0，所以叫做是零階保持器REF_Ref8515\r\h[21]。零階保持器的傳遞函數(shù)為： Gh(S)=1?e?Ts相應的z變換為 X(z)=（1-Z?1） ZZ?1 gh(t)=1(t)-1(t-T) （1.21）根據(jù)以上分析搭建MPPT升壓模型，見下圖1.14，1.15。參數(shù)設置見圖1.16。圖1.14