3．4本章小结
本章详细介绍了蓄电池的种类和工作原理，分析了对蓄电池的影响因素以及充电方式。根据对上述的理解和分析在最后选择了本文所需的蓄电池以及相应的充电方式。
图3.4光伏发电实物图
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MPPT控制算法太阳能充放电控制器设计
第四章光伏太阳能发电系统中MPPT技术的实现
MPPT(MaximumPowerP0疏Tracking)就是最大功率点跟踪，是指控制器能够实时侦测太阳能电板的输出电压，并追踪最高的输出功率，使系统以最高的效率对蓄电池充电。在太阳能光伏发电系统分析中，由太阳能电池的特性，可得出光照强度、温度以及外界环境等都会影响光伏太阳能电池的输出功率。光照强度和温度变换的随机性，造成输出功率也具有随机性，进而影响太阳能光伏发电的效率。对最大功率点跟踪技术的研究，可以提高太阳的利用率，增加系统的实用性。
4．1光伏太阳能发电系统中的最大功率点跟踪
在太阳能供电系统中，太阳能电池的输出是非线性的，只有当输出功率最大时太阳能电池的利用效率才是最大。光伏太阳能发电系统最大功率跟踪工作的模式就是调节输出电流和输出电压，使输出功率在光伏阵列的最大功率点附近。如图所示的太阳能电池的特性曲线最大功率点的跟踪的目标就是实现太阳能电池输出在如图4.1所示的最大功率点。
4.1太阳能电池的特性曲线
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4. 1. 1什么是MPPT
MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”（Maximum Power
Point Tracking）太阳能控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。
所谓最大功率点跟踪，即是指控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对蓄电池充电。下面我们用一种机械模拟对比的方式来向大家解释MPPT太阳能控制器的基本原理。
要想给蓄电池充电，太阳板的输出电压必须高于电池的当前电压，如果太阳能板的电压低于电池的电压，那么输出电流就会接近0。所以，为了安全起见，太阳能板在制造出厂时，太阳能板的峰值电压（Vpp）大约在17V左右，这是以环境温度为25°C时的标准设定的。这样设定的原因，（有意思的是，不同于我们普通人的主观想象，下面的结论可能会让我们吃惊）在于当天气非常热的时候，太阳能板的峰值电压Vpp会降到15V左右，但是在寒冷的天气里，太阳能的峰值电压Vpp可以达到18V!
现在，我们再回头来对比MPPT太阳能控制器和传统太阳能控制器的区别。传统的太阳能充放电控制器就有点象手动档的变速箱，当发动机的转速增高的时候，如果变速箱的档位不相应提高的话，势必会影响车速。但是对于传统控制器来说，充电参数都是在出厂之前就设定好的，这就像车的档位被固定设置在了1档。那么不管你怎样用力的踩油门，车的速度也是有限的。MPPT控制器就不同了，它是自动挡的。它会根据发动机的转速自动调节档位，始终让汽车在最合理的效率水平运行。就是说，MPPT控制器会实时跟踪太阳能板中的最大的功率点，来发挥出太阳能板的最大功效。电压越高，通过最大功率跟踪，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。 理论上讲，使用MPPT控制器的太阳能发电系统会比传统的效率提高50%，但是跟据我们的实际测试，由于周围环境影响与各种能量损失，最终的效率也可以提高 20%-30%。
从这个意义上讲，MPPT太阳能充放电控制器，势必会最终取代传统太阳能控制器。
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4.2 MPPT接线图
4.2充电算法及实现
4. 2. 1 充电控制算法
对于一个蓄电池,选择适当的充电方法,不仅可提高充电效率,而且能够延长蓄电池的使用寿命。其中最理想的充电方式为三段式充电法，即恒流，恒压，浮充三个阶段充电[3]。
第一阶段恒流充电:在此阶段，充电电路的输出等效于电流源。蓄电池的充电电流通常由蓄电池的总容量确定，为蓄电池最大可接受电流Imax。充电过程中，通过实时监控蓄电池电压，当蓄电池荷电状态到达相应状态后，充电进程进入恒压充电阶段。第二阶段恒压充电:在恒压阶段，充电电路对蓄电池提供一个较高电压，同时检测充电电流，该电压对应于蓄电池充满时对应的端电压值。当充电电流降到低于阈值电流IC时，可以认为蓄电池电量已充满，充电状态进入下一阶段。第三阶段浮充:在浮充阶段，电
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路给蓄电池提供一个精确的、带温度补偿功能的浮充电压，以补偿蓄电池自放电的损失。浮充电压VF计算如式2所示。式VF0，T0分别为基准点的电压和温度值，C为电压温度系数。
VF=VF0+（T-T0）C
三段式充电法与蓄电池本身特性最为匹配，更有利于延长蓄电池使用寿命，所以成为以市电充电中应用最广泛的方法。若将三段式充电法直接应用于太阳能照明系统，最大的问题在于无法实现最大效率利用太阳能电池板的输出；蓄电池的最大可接收电流Imax一般很大，第一阶段的恒流充电亦无法实现。蓄电池智能充电策略必须最大限度提升太阳能电池板功率输出，同时最大程度延长蓄电池使用寿命。论文借鉴上述三段法充电法，同时结合光伏系统实际情况，给出一种有效的充电方法[4]。
对于太阳能LED照明系统来说，晚上蓄电池对照明灯供电,并且控制电路始终由蓄电池供电，因而当检测到太阳电池满足供电条件，DC-DC转换电路开始工作时,蓄电池总为非满状态，此时蓄电池的端电压小于蓄电池的最大电压上限UM（U 图4.2 蓄电池充电控制流程图 Fig.4 Battery charging control flow chart 25