TMTTP 太阳能控制器设计 设计：陈培国 2007 年10 月25 日 设计要求： 1） 光伏系统实行MTTP 控制，给系统提供最大功率输出。 2） 基本规格：24V/5A 120W 输出功率 3） 蓄电池充电保护功能 4） 蓄电池充电电压温度补偿（选用） 5） 定时、光敏控制功能（备用） 6） 双路输出功能（备用） 7） 遥控设置功能（备用） 8） 实时时钟（备用） 9） 液晶显示（备用，设置时间，显示充放电电流及充放电安时数） 1 太阳电池的特性 太阳电池的 p－u 特性如图 1 所示，图 1（a）为温度变化时的 p－ u 特性曲线，图 1（b）是日照强度变化时的 p－ u 特性曲线。太阳电池具有明显的非线性，既包含了电压源的特性，也包含了电流源的特性。 (a)温度变化时 (b)日照强度变化时 图 1 太阳电池的 p－u 特性曲线 太阳电池的输出受日照强度，电池结温等因素的影响。当结温增加时，太阳电池的开路电压下降，短路电流稍有增加，最大输出功率减小；当日照强度增加时，太阳电池的开路电压变化不大，短路电流增加，最大输出功率增加。在一定的温度和日照强度下，太阳电池具有唯一的最大功率点，当太阳电池工作在该点时，能输出当前温度和日照条件下的最大功率。 2 太阳电池的最大功率跟踪 在光伏系统中，通常要求太阳电池的输出功率始终最大，即系统要能跟踪太阳电池输出的最大功率点。太阳电池的伏安特性如图2 所示，图中L 是负载特性曲线，交点a，b，c，d，e 对应于不同的工作点。可以看出，这些工作点并不正好落在电池提供的最大功率点(a′， b′，c′，d′，e′)处，这就不能充分利用在当前条件下电池所能提供的最大功率。因此，必须在太阳电池和负载之间加入阻抗变换器，使得变换后的工作点正好和太阳电池的最大功率点重合，使太阳电池以最大功率输出，这就是所谓的太阳电池的最大功率跟踪。 2．1 CVT 方式的MPPT 从图2 中可以看出，当温度一定时，太阳电池的最大功率点几乎落在同一根垂直线的两侧邻近，这就有可能把最大功率点的轨迹线近似地看成电压 U=const 的一根垂直线，亦即只要保持太阳电池的输出端电压为常数且等于某一日照强度下相应于最大功率点的电压，就可以大致保证在该一温度下太阳电池输出最大功率。把最大功率点跟踪简化为恒电压跟踪(CVT)，这就是CVT 控制的理论依据。实现CVT 的原理如图3 所示。图中Usp＊是给定工作点电压,对应于某一温度下的最大功率点；Usp是太阳电池的实际输出...
