光伏并网中的MPPT算法（最大功率点跟踪）

=E2/(√R+r/√R)2

=E2/[(√R-r/√R)2+4r]

           太阳能电池组件的内阻，主要体现在发电的时候，对电流的抑制作用。在发电的时候，主要参与的元素有电池片，内部焊条导线，还有外部链接线缆。这些参与的元素有一个共同的特性，就是在低温的时候，电阻值全部都会变小。所以在同辐射强度的情况下，环境温度越低，电池板的内阻越小，发电效果越高;反之，则温度越高，内阻越大。随着电子技术的发展，当前太阳能电池阵列的MPPT控制一般是通过DC/DC变换电路来完成的。

       光伏电池阵列与负载通过DC/DC电路连接，最大功率跟踪装置不断检测光伏阵列的电流电压变化，并根据其变化对DC/DC变换器的PWM驱动信号占空比进行调节。

       对于线性电路来说，当负载电阻等于电源的内阻时，电源即有最大功率输出。虽然光伏电池和DC/DC转换电路都是强非线性的，然而在极短的时间内，可以认为是线性电路。因此，只要调节DC-DC转换电路的等效电阻使它始终等于光伏电池的内阻，就可以实现光伏电池的最大输出，也就实现了光伏电池的MPPT。

      目前，光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)技术，常用的几种算法分别是：恒电压跟踪法(Constant Voltage Tracking 简称CVT)、干扰观察法(Perturbation And Observation method简称P&O)、增量电导法(Incremental Conductance method简称INC)、基于梯度变步长的电导增量法等等。(这些算法只能用在无遮挡的条件下，也就是理想条件下)，下面对这三种算法一一进行介绍。   

    恒电压跟踪法：

   恒定电压法的基本理论依据是不同日照条件下光伏电池的输出P-U曲线上最大功率点电压位置基本都位于某个恒定电压附近。因此，CVT法的控制思路就是将光伏电池输出电压控制在该电压处，这样一来光伏电池在整个工作过程中将近似的工作在最大功率点处。恒定电压跟踪方法不但可以得到比直接匹配更高的功率输出，在一定的条件下，还可以用来简化最大功率点跟踪(MPPT)控制。

   该算法的缺陷是十分明显的，一旦环境温度发生改变，就无法实现最大功率点的跟踪，适应下太差，而且精度不高。但是实现方式简单，且比较稳定，使用气候变化不太大和对精度要求不高的地区。

     干扰观察法：

   干扰观察法的原理是每隔一定的时间针对光伏电池输出电压进行扰动，使其增加或减少，同时对其输出功率进行观测，判断其产生变化的方向并以之为依据决定下一步的控制信号变化。这种控制算法一般采用功率反馈方式，通过两个传感器对太阳能电池阵列的输出电压和电流分别进行采样，并计算获得其输出功率。若ΔP>0，说明电压调整的方向正确，可以继续按原方向进行“干扰”;若ΔP<0，则说明电压调整方向错误，相反方向调节，从而实现对最大功率点的跟踪。

       这种方法虽然算法简单，而且易于硬件方面的实现，但响应速度较慢，故而只适用于那些日照强度变化比较缓慢的场合，例如光伏发电厂、光伏路灯等，而对于车用太阳能最大功率跟踪控制则不能满足环境多变的要求。而且这种算法在稳态情况下会导致光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近的小幅振荡，因此会造成一定功率损失。