最大功率跟蹤

最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)是一種電力電子技術,用於提高光伏(Photovoltaic, PV)系統的發電效率。光伏電池的輸出功率取決於電壓和電流,而最大功率點(MPP)是光伏電池在給定光照和溫度條件下能夠輸出最大功率的點。

在光伏系統中,由於太陽光的強度隨時間變化,以及光伏電池的內阻等因素,最大功率點也會隨之變化。因此,為了最大化系統的發電效率,需要實時追蹤最大功率點並將其輸出到負載或電網中。

最大功率跟蹤算法的目標是確保光伏電池總是在其最大功率點工作。這通常通過使用一個特殊的電力電子裝置,稱為最大功率點跟蹤器(MPPT控制器)來實現。MPPT控制器監控光伏電池的輸出特性,並調整電路中的電壓和電流,以確保始終在最大功率點操作。

MPPT控制器可以採用多種算法來實現最大功率跟蹤,例如:

  1. 掃描算法:控制器通過掃描電壓範圍來找到最大功率點。
  2. 內嵌參數算法:控制器使用光伏電池的內在參數來預測最大功率點。
  3. 增量電壓算法:控制器逐漸增加或減少電壓,直到達到最大功率點。
  4. 電流斜率算法:控制器監控電流斜率來確定是否接近最大功率點。

最大功率跟蹤技術可以顯著提高光伏系統的發電效率,尤其是在光照條件變化劇烈的環境中。隨著光伏技術的發展,MPPT控制器已經成為現代光伏系統中的標準配置。