硕士毕业设计选题报告

光伏发电系统新型最大功率点跟踪方法

的研究

2012.11.26

报告人：王钊

主要内容

拟解决的技术问题

课题进展计划

国内外研究动态

Bose, B.K.等提出的 hill climbing method

（ 1995）Hussein, K.等提出的 incremental conductance method

（ 1991）美国 Lowell大学的 Salameh, Z.M.等提出的 constant voltage method

（ 2004）在 hill climbing method之后出现的改进版，如英属哥伦比亚大学的Weidong, X.等提出的modified hill climbing method

（ 2004）孟买大学的 Jain, S.提出的 β method

国外最大功率点跟踪技术起步较早

国内起步较晚、应用跟踪方法较简单

市面上的产品应用的跟踪方法多是简单的P & O method 与 constant voltage method

研究层面，硕士研究毕业设计较多且多为前人提出的跟踪方法的改进版本

光伏电池——非线性输出特性

P(W)

U(V)VmO

Pm

光伏电池输出功率受外界影响较大

U(V)O 5 10 15 20 25

20

40

60

80

100

P(W)

200W

400W

600W

800W

1000W

U(V)O 5 10 15 20 25

20

40

60

80

100

P(W) 0℃25℃50℃

光照强度温度

在系统中加入最大功率点跟踪控制器

MPPT控制器

负载

逆变器 传输线

所谓MPPT控制器

电流 /电压传感器

接口电路

数模转换器

MPPT算法

PWM 输出

MOSFET驱动电路

DC-DC转换器

常用MPPT算法：扰动观测法（ Perturb & Observe）

ma xP

mppU

P

UO

关于二分法about the Dichotomy algorithm

二分法是通过每次把当前环境所对应的最大功率点所在小区间收缩一半

使DC-DC 转换器中的晶体管的占空比使其占空比区间的两个端点逐步迫近最大功率点以求得最

大功率点的近似值的方法

二分法优势——快速的跟踪速度

电流 /电压传感器

接口电路

数模转换器

MPPT算法

PWM 输出

MOSFET驱动电路

DC/DC转换器

课题重点：光伏系统的硬件设计

课题进展计划2012.09.01-2012.10.30

进行前期准备工作，针对课题的研究目标收集资料查阅相关文献并对材料分类归纳与整理，完成理论学习

2012.11.01-2013.01.31系统整体方案的设计，分析研究微处理器的工作原理以及工作方式

2013.02.01-2013.03.31对二分法算法理论进行研究，并实现

最大功率点跟踪技术的软件层面的算法编程

2013.04.01-2013.05.31对DC-DC升压变换器进行设计，优化变化器工作性能

以便适合所设计光伏系统

2013.06.01-2013.08.31系统的硬件设计与软件设计，通过对实际电路的搭建与验证

确定系统的最终方案，进而根据结果对电路进行优化

2013.09.01-2013.11.30电路的最后调试及论文的撰写

谢谢