能量，并且引入运动部件后，出故障的概率增加。 3 光伏阵列最大功率点跟踪方法
光伏阵列的实际输出功率和光强、温度及负载等密切相关。在外部环境稳定及负载不变的情况条件下，不受遮挡的光伏阵列存在唯一的最大输出功率点。为了实时从光伏阵列中获得最大输出功率，一般在光伏阵列和负载之间串联一级最大功率点跟踪(Maximum PowerPointTracking，MPPT)电路，根据系统需要，该电路可以是升压、降压等DC一DC电路。
国内外众多学者提出了许多最大功率点跟踪控制方法，常见的有恒压法(Constantltage，CV)、扰动观察法 (PerturbandObserve，P&o)、电导增量法(erementalonductance，INC)等。此外，研究人员还将模糊控制、神经网络、滑模控制等控制方法用到最大功率点跟踪控制中，并取得了一定的研究成果。
如上所述，目前已有多种MPPT方法，在具体应用中选择合适的MPPT方法需综合考虑以下几点： 易于实现是选择MPPT算法时着重考虑的一个方面。传感器的使用数量也是在选择MPPT算法时需要考虑的一个问题。一般来说，测量电压比测量电流更容易、更可靠，而且电流传感器价格较贵、体积庞大，因此在多光伏阵列系统中实现对一侮块光伏阵列独立的MPPT，采用电流传感器是不合适的。当光伏阵列受到部分遮挡时，会出现多个局部极值点。若MPPT跟踪的是局部极值点而不是全局最大功率点，则没有充分利用光伏阵列的效能。而扫描法可以实现光伏阵列的全局寻优。成本问题是设计者在选择MPPT算法时需要考虑的重要因素之一，但通常很难判断每种MPPT算法实现的成本。一般情况下，模拟电路比数字电路实现算法成本要便宜。 6.2.4并网逆变器
光伏并网发电系统的核心是并网逆变器，通常并网系统从安全的角度考虑要求光伏并网发电系统和电网隔离，隔离可用工频变压器或高频变压器实现，
工频并网逆变器首先通过DC/AC变换器将光伏阵列输出的直流电能转换为交流电能，然后通过工频变压器和电网相连，完成电压匹配以及与电网的隔离，实现并网发电。
高频并网逆变器首先通过带高频隔离变压器DC/Dc变换器将光伏阵列输出的直流电压进行电压等级变换及稳压，然后通过DC/AC逆变器直接和电网相连，将能量馈入电网。
工频并网逆变器由于使用工频变压器，具有故障率低，干扰小等优点，但同时也存在体积大、效率低、成本高等缺点。高频并网逆变器可以减小隔离变压器和滤波器体积，降低系统成本。但同时不可避免的带来开关干扰，并且干扰有可能窜入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和控制设备受到严重的干扰。
光伏逆变器的主要性能指标：
（1）温度:在设计光伏发电系统和选择系统模块时，应同时考虑外界环境温度和系统由于运行和损耗产生的内部温度。当光照强度为1200W/m2，环境温度为40oC时，光伏电池的温度将达到78”C。因此，如果光伏逆变器装在光伏阵列模块附近，则逆变器选型时应选择耐温值为80oC;如果光伏逆变器装在离光伏阵列模块较远处，则逆变器选择耐温值为40oC;如果逆变器装在室内，耐温值为30“C的逆变器就足够了。
(2)额定功率:根据所研究的光伏阵列模块，当光照强度为1200 W/m2，环境温度为25“C时，光伏阵列模块产生的最大功率为189w。由于一般情况下很少达到这一功率，因此设计光伏逆变器的额定功率为189w /l.2=160w，其最大工作功率为120%的额定功率。
（3)输出电压:根据我国电网电能质量要求，单相电网电压为22OV，且谐波畸变THD <5%。 (4)输出电流谐波:谐波电流畸变率(THD)应小于5%，各次电流谐波应小于基波的2%。 (5)频率:我国工频电网额度频率为50Hz。
(6)功率因数:为了不产生或消耗无功，光伏发电系统输出功率因数应在0.95一1之间。
(7)最大开路电压:根据所研究的光伏阵列模块，当光照强度为1200 W/m2，环境温度为25“C时，光伏阵列模块开路情况下的电压为45V。因此，与光伏模块连接的逆变器必须可以承受45V电压。
(8)最大短路电流:根据所研究的光伏阵列模块，其最大短路电流为7.2A。
(9)备用损耗:为了提高光伏发电系统的效率，应尽可能地减少系统的备用损耗。其中光伏发电系统的无源输出滤波器为系统主要备用损耗。
6.2.5光伏并网发电系统控制方法
根据光伏井网发电系统中并网逆变器是控制输出电压还是输出电流的不同其控制方法可分为电压控制和电流控制。
电流控制模式中，输出电流是受控量，它的质量受到电网电压的影响较少，这是因为对电网来说，并网逆变器呈现出高阻抗特性。因此，采用这种模式，可以减小电网电压的扰动对输出电流的影响，从而改善了输出电源的质量。具有控制简单，响应速度快，功率因素高等优点。
在电压型控制模式中，逆变器输出的是标准正弦脉宽调制信号，因此，并网电流和输出电源的质量完全取决于电网电压，只有当电网电压质量很高时，才能得到高质量的并网电流和输出电源。如果电网电压受到扰动或出现不平衡时，则由于并网逆变器对电网呈现出低阻抗特性，因此，并网电流相应的就会受到扰动，从而降低了输出电源的质量。
但电流控制模式中，逆变器的输出被控制为电流源的特性，不能直接提供给普通用户使用，而只能在并网方式下工作。当电网发生故障或者出现孤岛效应时，即使此时阳光充足或是系统有足够的电能储备，
由于无法以独立发电模式直接供给用户使用，系统只能选择停机，显然这大大的限制了分布式发电系统的优势，降低了光伏发电系统的投资效蔽。
尤其是对于滨海海岛和我国新疆西藏等广大边疆地区，虽然当地的太阳能、风能资源十分丰富，但大部分地区无电网架设或者电网容量偏小，稳定性不高，因此在这些地方电流控制型并网逆变器的适用性将大大受到限制。与电流控制模式相比，电压控制模式将并网逆变器的输出特性控制为电压源，可直接提供给普通用户使用，当电网出现故障时亦可直接作为电压源供本地用户使用，并网发电模式和独立发电模式可自动转换。整个系统具有可直接供本地用户使用、配置方便、无模式切换困扰、可独立并联和组网等方面的优势。
目前，广泛研究应用的还是电流控制模式，在并网控制策略方面，现有的控制方法有Pl控制、滞环电流控制、空间矢量控制、无差拍控制、重复控制、比例谐振控制等。
孤岛检测方法
光伏并网发电系统的孤岛现象是指当电网由于电气故障或自然因素等原因中断供电时，光伏并网发电系统仍然向周围的负载供电，从而形成一个电力公司无法控制的自给供电孤岛。
孤岛现象发生时，会带来一系列的危害，如若电压和频率超出范围，可能会对用户的设备造成损坏;由于与光伏并网发电系统相连的线路仍然带点，对电网维修人员造成危险;在重合闸时可一能对电力装置造成损坏等。因此，在光伏并网发电系统中添加孤岛监测功能是非常必要的。孤岛检测方法可以分为主动式检测和被动检测两种方法。
被动式检测方法利用孤岛产生时，其电压与频率均不稳，据此被动检测方法通过直接监测来判断孤岛情况。
主动式检测方式通过对逆变器输出进行主动干扰。当发生孤岛情况时，主动扰动将造成系统的不稳定。即使在输出功率与负载功率平衡状态下，也会通过扰动破坏系统平衡，造成系统电压、频率明显变动，从而确定孤岛产生。
6.3太阳能汽车
太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放，噪音小。太阳能电动车以光电代油，可节约有限的石油资源。白天，太阳电池把光能转换为电能自动存储在动力电池中，在晚间还可以利用低谷电（220V）充电。 无污染，无噪音。因为不用燃油，太阳能电动车不会排放污染大气的有害气体。没有内燃机，太阳能电动车在行驶时听不到燃油汽车内燃机的轰鸣声。 与燃油汽车的比较优势。实用型太阳能动力车除行驶速度远低于燃油汽车外，与燃油汽车相比，还是有诸多优势的。
首先，太阳能电动车耗能少，只需采用3-4平方米的太阳电池组件便可使太阳能电动车行驶起来。燃油汽车在能量转换过程中要遵守卡诺循环的规律来作功，热效率比较低，只有1/3左右的能量消耗在推动车辆前进上，其余2/3左右的能量损失在发动机和驱动链上；而太阳能电动车的热量转换不受卡诺循环规律的限制，90%的能量用于推动车辆前进。
其次，易于驾驶。无需电子点火，只需踩踏加速踏板便可启动，利用控制器使车速变化。不需换挡、踩离合器，简化了驾驶的复杂性，避免了因操作失误而造成的事故隐患，特别适合妇女和老年人驾驶。
由于太阳能电动车结构简单，除了定期更换蓄电池以外，基本上不需日常保养，省去了传统汽车必须经常更换机油，添加冷却水等定期保养的烦恼。小巧的车身，灵便转向，可以轻而易举的将车泊入拥挤不堪的都市停车场。 在都市行车，为了等候交通信号灯，必须不断的停车和启动，既造成了大量的能源浪费，又加重了空气污染，使用太阳能电动车，减速停车时，可以不让电动机空转，大大提高了能源使用效率和减少了空气污染。
再次，太阳能电动车没有内燃机、离合器、变速箱、传动轴、散热器、排气管等零部件，结构简单，制造难度降低。
到目前为止，太阳能在汽车上的应用技术主要有两个方面：一是作为驱动力，二是用作汽车辅助设备的能源。
一是作为驱动力
这一应用方式，一般采用特殊装置吸收太阳能，再转化为电能驱动汽车运行。按照应用太阳能的程度又可分为如下两种形式：
（1）太阳能作为第一驱动力驱动汽车完全用太阳能为驱动力代替传统燃油
（1982年澳大利亚人汉斯和帕金用玻璃纤维和铝制成了一部“静静的完成者”太阳能汽车。车顶部装有能吸收太阳能的装置，给两个电池充电，电池再给发动机提供电力。12月19曰，两人驾驶着这辆车，从澳大利亚西海岸的珀思出发，横穿澳大利亚大陆，于1983年1月7曰到达东海岸的悉尼，实现了一次
伟大的创举。）
太阳能汽车已经没有驱动、变速箱等构件，而是由电池板、储电器和电机组成．利用贴在车体外表的太阳电池板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决。目前此类太阳车的车速最高能达到lOOkm/h以上，而无太阳光最大续行能力也在100km左右。
还有一种概念上的太阳能汽车，这种汽车在车体上没有安装光伏电池板，而只是配置蓄电池，而电能全部来自专门的太阳能发电装置。优点是外观与现有车辆类似，没有\另类\的感觉，缺点是要经常到太阳能电站充电，当然续行能力也受到限制
（2）太阳能和其它能量混合驱动汽车
太阳能辐射强度较弱，光伏电池板造价昂贵，加之蓄电池容量和天气的限制，使得完全靠太阳能驱动的汽车的实用性受到极大的限制，不利于推广。因此就出现了一种采用太阳能和其它能量混合驱动的汽车。 复合能源汽车外观与传统汽车相似，只是在车表面加装了部分太阳能吸收装置，比如车顶电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。这种汽车既有汽油发动机，又有电动机，汽油发动机驱动前轮，蓄电池给电动机供电驱动后轮。电动机用于低速行驶。当车速达到某一速度以后，汽油发动机起动，电动机脱离驱动轴，汽车便像普通汽车一样行驶。
由于采用了混合驱动形式，带来了诸多好处。首先，因为有汽油发动机驱动，所以蓄电池不会过放电，蓄电池的容量只要满足一天使用即可，与全用蓄电池的车相比，其容量可减少一半，也减轻了车重；其次，城市中大多数车辆都处在低速行驶状态下，采用电机驱动可最大可能的降低城市局部污染。
二是用作汽车辅助设备的能源。
太阳能用作汽车蓄电池的辅助充电能源在轿车上加装太阳电池后，可在车辆停止使用时，继续为电池充电，从而避免电池过度放电，节约能源。用于驱动风扇和汽车空调等系统
汽车天窗的玻璃下方设置有太阳能电池，经汽车天窗控制单元可对蓄电池进行充电，保证蓄电池的电能充足，同时延长蓄电池的使用寿命。利用内置在天窗内部的太阳能集电板依靠阳光所产生的电力，经过控制系统来驱动鼓风机，将车厢外的冷空气导入车内，驱除车内热气，达到降温的目的。
目前国内销售的车型当中，奔驰E级，奥迪A8、A6L、A4、途锐等部分车型都已配备了太阳能天窗。 6.3.1太阳能汽车的构造
1太阳电池方阵
太阳电池方阵是太阳能汽车的能源。方阵是由许多PV光电池板（通常有好几百个）组成。方阵类型受到太阳能汽车尺寸和部件费用等的制约。目前，主要有两种类型的光电池板：硅电池和砷化合物电池。