54、双向DC - DC转换器：MPPT控制太阳能光伏系统电池充放电的更佳选择

双向DC - DC转换器：MPPT控制太阳能光伏系统电池充放电的更佳选择

1. 引言

全球能源消耗不断增加，目前很大一部分能源需求依靠化石燃料来满足。然而，化石燃料正迅速枯竭，且对环境有害。为了保护资源、减轻生态系统压力，人们正迅速转向使用可再生能源，以满足能源需求并营造可持续的环境。

太阳能的能源转换和管理在近几十年得到了发展，它被证明是减少环境污染的优质替代能源。但太阳能也有其局限性，因此，功率转换器被用于提升太阳能光伏系统的可靠性和灵活性。本文提出了一种双向DC - DC转换器方案，它能有效满足太阳能光伏系统中功率转换器的所有要求，并使用MATLAB Simulink实现了该方案。该转换器采用非隔离拓扑结构，结合MPPT机制，可实现电池备份的充放电，并与直流和交流负载结合，有效满足负载需求。

2. MPPT功能

MPPT通过动态调整太阳能光伏系统的输出功率，使其在特定情况下达到最大功率峰值，从而提高系统的可靠性和效率。在本研究中，采用了增量电导法实现MPPT功能，这是一种更高效、流行的爬山法。

2.1 增量电导（INC）

增量电导法的原理是：在最大功率点处，增量电导的值为零；在最大功率点右侧，瞬时电导和增量电导之和为负，左侧则为正。基于这一原理，INC方法通过检测光伏发电机的瞬时和增量电导，来确定连接的功率转换器的占空比。其算法流程图如下：

graph TD;
    A[开始] --> B[测量PV电压和电流];
    B --> C[计算瞬时电导和增量电导];
    C --> D{增量电导 = 0