1  光伏发电系统电路

根据电路理论的阻抗匹配原则，当负载的阻抗等于光伏电池的内部阻抗时，光伏电池的输出功率达到最大，由于外界环境不断变化，对光伏电池输出特性曲线影响较大，因此，为了输出最大功率，光伏控制器需要根据外界环境变化来实时地调整负载大小，维持最大功率输出。实际上，最大功率点跟踪过程本质是一个在光伏电池单峰值曲线上寻优的过程，而寻优过程，则需要转换电路DC/DC变换器来实现。按照转换器开关的控制形式，采用PWM技术控制开关导通的占空比来进行输出电压调控。DC/DC转换电路通常有BUCK降压电路和BOOST升压电路，BOOST电路不需要并接电容，结构较BUCK电路简单，考虑到系统简单高效的原则。本设计选用BOOST升压电路来进行最大功率点跟踪。

2  MPPT扰动观察法

扰动观察法也叫爬山法，具体方法是通过扰动输出电压，比较扰动前后的输出功率，如果功率增加，则继续同方向扰动；否则输出功率减小，下一次反方向扰动。扰动观察法的优点是，控制简单，容易实现。缺点是在最大功率点处扰动一直进行，系统会来回在最大功率点处扰动，产生振荡，无法稳定在最大功率点处，扰动的步长偏大或偏小都会导致系统动态与稳态性能降低，外界环境变化迅速时，系统会出现最大功率点误判的现象^[2]。