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术语表 · 光伏

MPPT(最大功率点跟踪)

逆变器或充电控制器中的控制算法,持续调整工作电压,让光伏阵列输出最大可用功率。

光伏阵列的电流-电压曲线是非线性的。功率等于电压乘以电流,只在一个点上达到峰值,这个点叫最大功率点,它会随辐照度和电池温度变化而移动。电流几乎随辐照度线性上升,电压则随温度升高而下降(见温度系数)。

P = V · I     在 MPP 处:dP/dV = 0     Vmp ≈ 0.78–0.84 · Voc

MPPT 环节是一个由软件控制的 DC-DC 变换器,每秒多次搜寻这个点。常用算法:

  • 扰动观察法:微调电压,哪个方向功率上升就往哪个方向走。
  • 电导增量法:比较 dI/dV 和 −I/V,找到峰值。
  • 定期全局扫描:扫一遍整条曲线,避免卡在局部峰值上;局部遮挡时旁路二极管导通,就会出现这种局部峰值。

现代逆变器的静态跟踪效率超过 99%(EN 50530 测试)。多路 MPPT 输入让朝向或长度不同的组串各自独立运行;微型逆变器、功率优化器等组件级电力电子设备把跟踪细化到每一块组件。带 MPPT 的储能充电控制器比简单的 PWM 控制器多收 10–30% 的电量,天冷时差距更明显。

相关术语

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  • 组串式逆变器

    把一个或多个光伏组串的直流输出转换为与电网同步的交流电的逆变器,通常有多路独立 MPPT 输入。

  • 微型逆变器

    安装在一块或几块光伏组件背后的小型逆变器,在组件级把直流转换为交流,并独立做最大功率点跟踪。

  • 功率优化器

    组件级 DC-DC 变换器,跟踪每块组件的最大功率点,并在输入组串式逆变器前调理其输出。

  • 旁路二极管

    在光伏组件中与一组电池片并联的二极管,让组串电流绕过被遮挡或故障的电池片,防止热斑。

  • 组串(光伏)

    串联连接的一组光伏组件,电压相加,电流仍等于单块组件的电流。