在文中提到了一個(gè)稱為最大功率的概念，在太陽(yáng)能電池板的背景下，它能夠在不坍塌電池板電壓的情況下從太陽(yáng)能電池板中提取盡可能多的電力。在討論太陽(yáng)能電池板和電源時(shí)，經(jīng)常使用最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）和最大功率點(diǎn)控制（MPPC）等術(shù)語(yǔ)。讓我們更詳細(xì)地研究這些術(shù)語(yǔ)的定義和含義。

如圖1所示，太陽(yáng)能電池板的輸出電流隨電池板電壓非線性變化。在短路條件下，由于輸出電壓為零，因此輸出功率為零。在開路條件下，由于輸出電流為零，因此輸出功率為零。大多數(shù)太陽(yáng)能電池板制造商將指定最大功率（V議員).該電壓通常約為面板開路電壓的 70 – 80% （V超頻).在圖 1 中，V 時(shí)的最大功率略低于 140W議員略低于 32V 和我議員略低于 4.5A。

圖1.顯示最大功率的太陽(yáng)能電池板 I-V 曲線

理想情況下，任何使用太陽(yáng)能電池板的系統(tǒng)都將以其最大功率輸出運(yùn)行該電池板。對(duì)于太陽(yáng)能電池充電器尤其如此，其目標(biāo)可能是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)捕獲和存儲(chǔ)盡可能多的太陽(yáng)能。換句話說(shuō)，由于我們無(wú)法預(yù)測(cè)太陽(yáng)能的可用性或強(qiáng)度，我們需要在能源可用時(shí)利用盡可能多的能量。

有許多不同的方法可以嘗試在其最大功率點(diǎn)下操作太陽(yáng)能電池板。最簡(jiǎn)單的方法之一是通過二極管將電池連接到太陽(yáng)能電池板。該技術(shù)在文章“使用低功率太陽(yáng)能電池板進(jìn)行能量收集”中進(jìn)行了描述。它依賴于將面板的最大功率輸出電壓與電池相對(duì)較窄的電壓范圍相匹配。當(dāng)可用功率水平非常低（大約小于幾十毫瓦）時(shí)，這可能是最好的方法。

頻譜的另一端是一種實(shí)現(xiàn)完整最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）算法的方法。MPPT算法種類繁多，但大多數(shù)算法都有一定的能力來(lái)掃描太陽(yáng)能電池板的整個(gè)工作范圍，以找到產(chǎn)生最大功率的位置。LT8490 和 LTC4015 是執(zhí)行此功能的集成電路示例。完整 MPPT 算法的優(yōu)點(diǎn)是它可以區(qū)分局部功率峰值和全局功率最大值。在多電池太陽(yáng)能電池板中，在部分遮陽(yáng)條件下可能有多個(gè)功率峰值（見圖2）。通常，需要完整的MPPT算法來(lái)找到真正的最大功率工作點(diǎn)。它通過定期掃描太陽(yáng)能電池板的整個(gè)輸出范圍并記住達(dá)到最大功率的操作條件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。掃描完成后，電路強(qiáng)制面板返回到其最大功率點(diǎn)。在這些周期性掃描之間，MPPT算法將不斷抖動(dòng)工作點(diǎn)，以確保其在峰值運(yùn)行。

圖2.部分陰影太陽(yáng)能電池板顯示多個(gè)最大功率

中間方法是凌力爾特公司稱之為最大功率點(diǎn)控制（MPPC）的方法。該技術(shù)利用了最大功率電壓（V議員），通常不會(huì)隨著入射光量的變化而變化太大（有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱“太陽(yáng)能電池充電器在弱光下保持高效率”）。因此，一個(gè)簡(jiǎn)單的電路可以迫使面板在固定電壓下工作，并接近最大功率運(yùn)行。分壓器用于測(cè)量面板電壓，如果輸入電壓低于編程電平，則面板上的負(fù)載將減小，直到可以保持編程電壓電平。具有此功能的產(chǎn)品包括 LTC3105、LTC3129、LT3652 （HV）、LTC4000-1 和 LTC4020。 請(qǐng)注意，LT3652 和 LT3652HV 數(shù)據(jù)手冊(cè)指的是 MPPT 而不是 MPPC，但這主要是因?yàn)樵?LT3652 產(chǎn)品發(fā)布時(shí)凌力爾特沒有提出 MPPC 術(shù)語(yǔ)。

關(guān)于 MPPC 和 LTC3105 的最后一點(diǎn)說(shuō)明 – LTC3105 是一款升壓型轉(zhuǎn)換器，可在 0.25V 的極低電壓下啟動(dòng)。這使得 LTC3105 特別適合于提升“1S”太陽(yáng)能電池板（即輸出電壓為單個(gè)光伏電池板的太陽(yáng)能電池板，即使該電池板有許多并聯(lián)的光伏電池）的輸出電壓。使用1S太陽(yáng)能電池板，將只有一個(gè)最大功率點(diǎn) - 不可能有多個(gè)功率峰值。在這種情況下，不需要區(qū)分多個(gè)最大值。

總之，存在許多不同的方法，可以在最大輸出工作條件下操作太陽(yáng)能電池板。面板可以連接到電池（通過二極管），其電壓范圍接近面板的最大功率電壓。可以使用完整的MPPT算法，包括周期性全局掃描以查找全局最大值和連續(xù)抖動(dòng)以保持在該最大值（例如LT8490）。其他產(chǎn)品采用一種輸入電壓調(diào)節(jié)技術(shù) （MPPC） 以在固定工作電壓下操作太陽(yáng)能電池板，包括 LTC3105、LTC3129、LT3652 （HV）、LTC4000-1 和 LTC4020。

審核編輯：郭婷