【正文】 地快速變化，相對(duì)于常用的恒壓跟蹤法和擾動(dòng)觀測(cè)法，其控制精度更高。 (3) 假設(shè)當(dāng)前光伏陣列的工作點(diǎn)位于最大功率點(diǎn)處(附近)，此時(shí)將有，此時(shí)參考電壓將保持不變，也即光伏陣列工作在最大功率點(diǎn)上。同時(shí)，通過比例積分（PI）調(diào)節(jié)器進(jìn)行電壓跟蹤，使實(shí)際電壓能夠快速準(zhǔn)確地穩(wěn)定在期望值上 （）只有在電壓跟蹤實(shí)現(xiàn)后進(jìn)行電壓電流的采樣和功率反饋，才能避免因采樣數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而產(chǎn)生誤判，而通過恒壓跟蹤法可以很容易測(cè)試PI調(diào)節(jié)特性和實(shí)際電壓的跟蹤能力。所以，在最大功率點(diǎn)處，可以引入新的判斷條件 （）在條件成立時(shí)，即判定已經(jīng)達(dá)到了最大功率點(diǎn)，直接結(jié)束判定然后賦值。但是，在較短的工作時(shí)間內(nèi)，由上第二章節(jié)的分析可知，當(dāng)PV陣列的工作條件沒有出現(xiàn)大的變化時(shí)，認(rèn)為PV陣列的輸出電壓保持不變是合理的。當(dāng)時(shí)，PV陣列收集的電荷已不能存儲(chǔ)到蓄電池中，降低了系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率。　鉛蓄電池的充電方法鉛蓄電池充電方法按充電電流或電壓的數(shù)值變化情況不同，可分為恒流充電、恒壓充電和分段充電三種，其中以分段充電較為合理。一個(gè)單體電池，在電解液溫度為20℃、以恒壓電流充電時(shí)。充電后期（cd段），剩下的硫酸鉛已經(jīng)不多，而且一般都難以還原，輸入的電能逐步用來(lái)電解水，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，有的附著在極板上，有的形成氣泡逸出，當(dāng)氫氣和氧氣附著在極板上時(shí)，產(chǎn)生氣體電極電位，形成附加電動(dòng)勢(shì)，使電壓又迅速上升，此后，當(dāng)電流全部用于電解水時(shí)，電動(dòng)勢(shì)和電壓不再升高，充電過程就結(jié)束了。片內(nèi)包含有溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)源、一個(gè)占空比周期控制振蕩器、驅(qū)動(dòng)器和大電流輸出開關(guān)。但是芯片MC34063效率并不高，其的極性反轉(zhuǎn)效率最高65%，升壓效率最高90%，降壓效率最高80%，變換效率和工作頻率濾波電容等成正比，會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。 實(shí)際PWM波形圖由于主電路運(yùn)用了同步整流拓?fù)?，MOSFET管可以雙向?qū)?，所以Q1和Q2不能同時(shí)導(dǎo)通，不然光伏板輸出端會(huì)出現(xiàn)短路。 帶死區(qū)的PWM輸出波形功率變換器的輸出電壓由決定，與導(dǎo)通時(shí)間和工作頻率有關(guān)。同時(shí)使用同步整流還有另外一個(gè)更深層次的原因，即同步整流能夠把斷續(xù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)模式來(lái)工作。 采用MOSFET的同步整流變換器(左)　采用二極管的非同步式整流變換器(右)　電壓電流檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)可以通過霍爾傳感器檢測(cè)電流，由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關(guān)系，因此霍爾器件輸出的電壓訊號(hào)U0可以間接反映出被測(cè)電流I1的大小，即：I1∝B1∝U0。　輸出濾波電路的設(shè)計(jì)　連續(xù)工作模式電感的設(shè)計(jì)對(duì)于BUCK工作電路，不連續(xù)工作模式不是必須重點(diǎn)考慮的問題，但是對(duì)于本設(shè)計(jì)，需要通過電感的設(shè)計(jì)使電流保持連續(xù)。一般來(lái)說(shuō)，在我們考慮串聯(lián)電感（）的紋波電流幅值時(shí)，我們總希望這個(gè)紋波電流的大部分分量流入輸出電容，因此輸出電壓的紋波由輸出濾波電容、電阻和電感決定。若串聯(lián)電感的輸出電流紋波，要保證輸出紋波電壓峰峰值，如果假設(shè)輸出紋波電壓的大部分分量由電阻產(chǎn)生，則可以選擇電容器使得滿足紋波電壓要求 ()由上式可得 ()　本章小結(jié)對(duì)于直流功率變換器來(lái)說(shuō)，硬件設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)就是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇、PWM和濾波電路的設(shè)計(jì)，在本章中，主要針這三個(gè)難點(diǎn)，通過分析確定了主電路的拓?fù)溥x擇和PWM電路的設(shè)計(jì)，并對(duì)輸出濾波電路的電感電容進(jìn)行了精確的計(jì)算。在開通和關(guān)斷瞬間，和的開關(guān)損耗是由電流和電壓的交疊產(chǎn)生的，而電感的電流紋波在磁芯材料上產(chǎn)生磁滯和渦流損耗。由于在很寬的范圍內(nèi)，開關(guān)管的導(dǎo)通壓降均為1V，所以導(dǎo)通損耗可表達(dá)為 （）若忽略開關(guān)損耗，則與導(dǎo)通相關(guān)的效率為 （）而交流開關(guān)損耗可以根據(jù)某時(shí)間段內(nèi)電壓電流動(dòng)態(tài)曲線按照上升電流和下降電壓的斜率計(jì)算。 開關(guān)管理想開關(guān)波形如果設(shè)，其中為開關(guān)時(shí)間，則總損耗為 （）而效率為 （）以輸入22V，輸出12V，開關(guān)頻率為例，若不考慮開關(guān)損耗，且設(shè)開關(guān)時(shí)間，根據(jù)公式()有 （）若考慮最理想情況下的開關(guān)損耗，則由公式()有 （）由此可知，當(dāng)開關(guān)頻率較高時(shí)，開關(guān)損耗也是必須要考慮因素。由最大功率傳輸定理我們可知，當(dāng)負(fù)載電阻與含源一端口的輸入電阻相等時(shí)獲得最大輸出功率，在此次試驗(yàn)中輸出電壓為電源電壓一半，滿足了最大功率傳輸定理。當(dāng)?shù)碗娏鬟\(yùn)行時(shí)，功率變換器的工作效率就能達(dá)到80%以上，且當(dāng)電流升到2A以上時(shí)，工作效率將達(dá)到85%，符合設(shè)計(jì)要求。其中主電路涉及到高端MOSFET驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)復(fù)雜，而且由于采用同步整流，且輸出端為電池類負(fù)載，需要多路帶死區(qū)時(shí)間的PWM輸出來(lái)控制，控制方式相當(dāng)復(fù)雜。首先，初始搜尋最大功率點(diǎn)耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，在環(huán)境溫度或日照量發(fā)生短時(shí)劇烈變化的情況下，仍然會(huì)產(chǎn)生相對(duì)振蕩的影響；其次，在最大功率點(diǎn)處，由于測(cè)量精度限制，不能準(zhǔn)確的判斷，會(huì)產(chǎn)生誤差；最后，從帶負(fù)載測(cè)試和功率損耗分析中我們可以發(fā)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)的效率不高，在電流較低時(shí)，效率不能達(dá)到85%的要求。參考文獻(xiàn)[1] Trishan Esram，Patrick L Chapman．Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques[J]．IEEE，2007．[2] Hamakawa Y．30 years trajectory of a solar photovoltaic research[J]．photovoltaic Energy Conversion，2003．[3] Bernard Bekker，F(xiàn)inding on optimal PV panel maximum power point tracking method，IEEE 2004．[4] Johan，Mario ，Wemher Swiegers．Integrated Photovoltaic Maximum Power Point Tracking Convertor，IEEE Transactions on Industrial　Electronics，1997．[5] ．，．An improved perturbation and observation maximum power point tracking algorithm for PV arrays[J]，Power Electronics Specialists Conference，2004．[6] C Hua，J Lin，A modified tracking algorithm for maximum power tracking of solar array，Energy Conversion and Management，2004．[7] 蘇建微，余世杰，趙為．硅太陽(yáng)電池工程用數(shù)學(xué)模型[J]．太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2001．[8] 陳桂蘭，孫曉，李然．光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制[J]．電子技術(shù)應(yīng)用，2001．[9] 雷元超，陳春根，沈駿等．光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究[J]．電工電能新技術(shù)，2004．[10] 杜柯 ，段善旭 ，劉飛．基于MATLAB的一種光伏陣列模擬器的研究[J]．通信電源技術(shù)，2006．[11] 周靜，何為，龍興明．蓄電池儲(chǔ)能的獨(dú)立光伏系統(tǒng)充電控制器研制[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2011．[12] 陳堅(jiān)．電力電子學(xué)——電力電子變換和控制技術(shù)[M]．高等教育出版社，2004．[13] 周潔敏．開關(guān)電源理論和設(shè)計(jì)[M]．北京航空航天大學(xué)出版社，2012．[14] Abraham I．Pressman，Keith Billings，開關(guān)電源設(shè)計(jì)[M]．王志強(qiáng)，肖文勛，虞龍等譯．第3版．北京：電子工業(yè)出版社，2010．[15] Ron Lenk．實(shí)用開關(guān)電源設(shè)計(jì)[M]．張軍明譯．第1版．北京：人民郵電出版社．2006．[16] 梁宏暉．小功率光伏發(fā)電及最大功率跟蹤控制的研究[D]．天津大學(xué)碩士學(xué)位論文．2008．[17] 王廈楠．獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)及其MPPT的研究[D]．南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文．2008．[18] 李翠霞．光伏發(fā)電系統(tǒng)控制器的研究[D]．天津大學(xué)碩士學(xué)位論文．2009．[19] 楊偉昕．光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤及并網(wǎng)運(yùn)行[D]．南京航空航天大學(xué)．碩士學(xué)位論文．2010．[20] 呈窒笠．獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池能量管理的研究[D]．東南大學(xué)碩士學(xué)位論文．2010．致　　謝值此論文擱筆之際，回顧我畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成過程，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師*老師。而在課題的研究和實(shí)現(xiàn)上，***師兄對(duì)我的啟發(fā)和指導(dǎo)使我少走了很多彎路，他豐富的專業(yè)知識(shí)和刻苦鉆研的科研態(tài)度都令我深深折服，在課題研究的疑難問題解惑上給了我很大的幫助和支持。