AT89S52单片机光伏发电系统中MPPT系统设计(3)

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“十二五”期间，我国光伏产业将继续迅速发展。在产业体系、制造水平、技术研发等方面具备了良好的发展基础，国内外市场前景好，只要抓住发展机遇，加快转型的全面升级，后阶段必将迎来更广阔的发展空间。

1.3 立题目的及研究内容

本课题的目的是建立在常规光伏发电系统的基础上，依据光伏电池板的输出特性，在不同温度、不同环境下光伏电池板转换效率低的特点，主要研究光伏发电系统最大功率跟踪点。由于要提高整个光伏发电系统的效率，所以先利用微处理器对光伏电池的输出电流、电压的分析运算，发出一定的PWM信号，调节DC-DC转换电路的占空比，控制光伏电池的输出电压、电流，以实现对光伏电池的最大输出功率的跟踪控制。

2 光伏电池原理及特性源.自|751,:论`文'网www.751com.cn

2.1光伏电池概述：

光伏电池（也称太阳能电池）是一种利用半导体材料的光伏特性将光能转化为电能的器件。所谓光伏效应指的是当物体接受光照射时，由于吸叫光能，内部传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，由此产生电流和电动势从而实现光电转换器件输出直流电能。光伏发电系统中，光伏电池是重要组成部分，其成本和光电转换效率对光伏发电的发展具有决定性的影响。

目前常见的光伏电池基本为晶硅光伏电池，根据硅的晶体结构可以分为非晶硅、单晶硅和多晶硅三种，其中以单晶硅和多晶硅两种最为常见，根据构成形态又可以分为块状结构光伏电池和薄膜结构光伏电池，其中薄膜结构光伏电池处于初期研发阶段。

2.2光伏电池等效模型

虽然光伏电池输出特性曲线有一定的差异，并且生产工艺和输出规格不同，但其电压电流特性遵循一定的等式关系。这才能在电路仿真软件中确保光伏电池的输出特性得以模拟，并进一步验证控制系统设计成功性提供了理论依据。

一个光伏电池往往是由相同的电池单元串联、并联或串联组成的。由于电池单元有较为固定的开路电压和短路电流，所以在一个光伏电池中，串联的电池单元个数决定了整个光伏电池的开路电压大小，并联路数决定了短路电流值，即在使用相同电池单元的情况下，电池单元串联数和并联数决定了光伏电池的输出规格。而光伏电池的输出特性主要由单个电池单元特性决定。电池单元是一个非线性的电路器件，它的等效电路模型可以表示为如图2.1所示的结构。