能源、環境日漸成為世界性問題，人類為了能可持續發展，應積極開發可再生能源。太陽能具有清潔、無污染、取之不盡、用之不竭等優點，所以對其利用正得到人們越來越多的關注。最近幾十年，太陽能光伏發電得到了迅猛的發展，其在緩解能源危機和環境保護方面都做出了巨大的貢獻。但目前太陽能光伏發電系統存在太能能光伏電池轉換效率低、成本高，前期投資大等缺點;控制太陽能電池一直工作在最大功率輸出狀態是有效的解決方法之一。目前，光伏發電系統最大功率跟蹤問題已經成為學術界的研究熱點。

　　小型離網型光伏系統

　　小型離網型光伏系統是利用光伏陣列發電，經過光伏控制器對蓄電池進行充放電控制，并給直流負載供電或通過逆變器給交流負載提供電能的一種新型電源，其功率一般為0.5-5KW。該系統廣泛應用于環境惡劣的高原、偏遠山區及野外作業，也可作為路燈、偏遠基站等供電電源。

　　如圖1所示，小型離網型光伏系統由以下部分組成：光伏陣列，MPPT控制單元和蓄電池充放電單元。太陽能照射在光伏陣列上，產生光生伏特效應，太陽能直接轉化為電能;光伏陣列輸出的電能接入帶MPPT控制的BOOST電路中，通過MPPT控制實現升壓及最大功率跟蹤，提高光伏陣列的效率;蓄電池充放電單元能在有光照時儲存光伏陣列發出的電能，在帶負載時輸出蓄電池儲存的能量，實現能量的管理控。

　　太陽能光伏電池特性

　　太陽能光伏電池的基本原理為光生伏特效應，即光子打在半導體材料表面時，在一定條件下，光能會被半導體吸收，在導帶和價帶中產生非平衡載流子——電子空穴對，在內建電場的作用下使電子和空穴拉向了不同側使PN結兩端形成了光生電動勢，如果PN結與外電路相連，只要有光照，就會有電流流過電路。如圖2所示。

　　圖3所示為光伏陣列的輸出功率P-V曲線，由圖可知光伏陣列存在一個最大功率點。當光伏陣列工作電壓小于Umax時，其輸出功率隨著Upv的增大而升高;當光伏陣列工作電壓大于Umax時，其輸出功率隨著Upv的增大而減小。最大功率跟蹤的實質就是通過一定的算法找出這個最大功率點。

　　最大功率點跟蹤(MPPT)控制

　　常用的光伏系統最大功率跟蹤算法有：定電壓法(CVT)、擾動觀察法、電導增量法、模糊控制法、神經網絡法等。這些方法都依照太陽能光伏電池的特性曲線，搜索最大功率點對應的電壓值，各有優缺點，可以根據系統的要求進行選用。

　　電導增量法是最常用的最大功率跟蹤算法，其原理為：分析太陽能光伏電池輸出功率P-V曲線，如圖3所示，電壓由0逐漸增大，dP/dV的數值由大于0變到小于0，當dP/dV=0時取得最大功率點Pmax。