圖2：a)和b)分別顯示了復(fù)雜的光伏陣列電流-電壓以及功率-電壓曲線；負(fù)載線和最大功率點(diǎn)是找到最高效率的關(guān)鍵（來自紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)電力電子、驅(qū)動和機(jī)器研究小組）

    MPPT可以通過幾種方法實(shí)現(xiàn)：對于“擾動觀察”法來說，前端電路的阻抗來源于“擾動”，因此需要監(jiān)測輸出；如果功率增加，繼續(xù)依相同方向調(diào)整電壓，一直到功率不再增加為止。這是許多優(yōu)化方案尋找最大值/最小值的標(biāo)準(zhǔn)方法。其他方法包括通過使用掃描電流或電壓驅(qū)動來確定電池的內(nèi)部參數(shù)，從而操縱電池的跨導(dǎo)。每種方法都有利弊，例如在尋求MPP時(shí)可能出現(xiàn)過度振蕩或“擺動”，或在試圖對MPP中相對快速的變化作出反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)次優(yōu)性能。

MPPT實(shí)現(xiàn)方法

     無論選擇何種MPPT算法，都可以通過專用IC以硬件的形式實(shí)現(xiàn)，或作為系統(tǒng)微控制器編程的一部分以固件（軟件）的形式實(shí)現(xiàn)。雖然后一種選擇提供了極大的靈活性和微調(diào)甚至更改MPPT算法的能力，但也可能會增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，因此與固定功能IC相比，需要更高速、更耗電的處理器。與幾乎所有的工程決策一樣，在選擇MPPT算法時(shí)也需要進(jìn)行權(quán)衡，還要考慮到主要成本或功率增量的閾值。

    對于小型采集系統(tǒng)，通過專用IC實(shí)現(xiàn)單個(gè)MPPT通常具有較高的成本效益和效率；對于分布在較大區(qū)域（甚至是只有幾平方米）的多單元陣列，可能需要為每個(gè)單元分區(qū)提供單獨(dú)的MPPT，因?yàn)槊總€(gè)單元和分區(qū)可能具有不同的特性。所以要根據(jù)太陽能陣列的大小、功率等級和所需的靈活性（或者根本不需要考慮），來選擇是使用具有專用MPPT的前端IC、具有嵌入式MPPT的采集子系統(tǒng)IC，還是基于固件的MPPT處理器。

    此外，還可借助完全可編程的控制器來進(jìn)一步提升復(fù)雜性和靈活性，如來自Texas Instruments的TMDSHVMPPTKIT高壓隔離太陽能MPPT開發(fā)套件。這套完整的評估板（圖4）用于輸入為200-300VDC且功率高達(dá)500W的大功率系統(tǒng)。它采用C2000系列中的Piccolo F28035處理器，并具有用于最大功率點(diǎn)追蹤的兩相交錯升壓級和半橋諧振LLC隔離級，這兩個(gè)級別可通過單個(gè)MCU實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。設(shè)計(jì)人員可以通過增量電導(dǎo)法或擾動觀察法來選擇MPPT，進(jìn)而在應(yīng)用中測試這兩個(gè)方法及有效性。