太阳能，顾名思义就是来自太阳的能源，以其安全无污染，永不枯竭受到了世界各个国家的青睐，太阳能发电也成为各个国家的主要发展方向。全世界各个国家从20世纪70年代开始研究太阳能发电技术，装机量逐年提高，但是在发展的过程中，渐渐的浮现出一些问题，主要是太阳能电池的成本居高不下和光电转化效率较低这两个问题，这也成为各个国家研究者的主要研究问题。这时候，最大功率点跟踪技术（Maximum Power Point tracking,MPPT)在光伏电池转换效率方面脱颖而出，成为解决这两个难题最重要的方法[2]。

1。2国内外光伏产业发展现状

目前全世界光伏年装机量稳步增长达到了44GW，美日的市场的发展超过了一些老牌地区，预计下一年达到53-57GW。在光伏产业的老牌战场，欧洲，德国的光伏发电量依旧保持着欧洲第一的态势，而西班牙也异军突起，成为欧洲的光伏发电大国[3]。

国内的光伏发电起步较晚，但是发展速度却十分迅速，截至到2015年，我国光伏发电装机总量已跃居世界第一，并且诞生出了诸如天和光能，尚德电力之类的大企业。在现在的国内市场上，光伏组件的价格回升，主要的企业盈利好转。在外贸出口方面，目前中国第一大出口国为日本，然后是美国[2]。中国目前光伏生产规模任然保持世界第一，随着光伏产品各个部件的的生产成本持续下降，行业的利润将进一步的提高[4]，预计全年装机量会突破6。5-7GW。

1。3课题的主要内容

本文是介绍如何更加有效地的利用太阳能，在研究了大量的资料之后，本课题主要做了如下的工作：

（1）介绍了太阳能的光伏阵列和光伏电池的原理以及它们的物理模型和输出特性。

（2）介绍铅酸蓄电池的种类和蓄电池充电电路的拓扑结构，介绍Boost电路的结构和工作原理，介绍蓄电池的充电方法。

（3）对控制电路进行设计，对光伏电池和蓄电池进行计算和选型，确定以TMS320F2812为核心的控制电路，并设计外围电路，驱动电路，逆变电路以及检测电路。

（4）对最大功率点跟踪技术进行研究，介绍几种常用的方法，对DSP的软件开发环境进行概述。论文网

（5）最后对整篇论文进行总结，分析了一些依旧存在的问题，并提出了改进方向和对未来的展望。

2 太阳能独立光伏发电系统的组成和原理

2。1独立光伏发电系统的组成

独立光伏发电系统由以下部分组成：

（1）光伏电池阵列：指的是将太阳能电池组件用不同的排列方式给组合起来，如串行连接和并行连接，这样可以更好的对太阳能进行采集，来提高光电的转化效率。

（2）电路控制部分：变换器是太阳能发电系统中的控制部分，变换器一般需要具有DC-DC变换，DC-AC变换和最大功率点跟踪的技术，它们在电路各个部分有如下作用：

MPPT装置：主要功能是为了让光伏电池阵列在最大功率点附近工作[5]。

DC-DC变换装置：主要是为了调节输出电压和电流来使蓄电池可以更加有效的工作，可以使蓄电池免受过冲过放的损害，增加其寿命以用来起到降低成本的目的。

DC-AC变换装置：也就是逆变装置，因为发电系统最终要给交流负载供电，但是系统一开始输出的是直流电，所以就必须在交流的负载侧装上一个逆变装置，逆变器的输出在现实应用中基本都是单相和三相，全控制半导体器件现在是逆变器使用元件主流，大中小功率分别采用GTO、IGBT和MOSEFT。

（3）储能装置 ：光伏系统的储能装置主要为蓄电池组，众所周知，太阳能电池是会受到日照强度和电池温度的影响的，当这些环境因素发生改变，可能会导致太阳能电池输出的功率不足，从而影响整个发电系统的正常运作，在这个时候，储能装置就会承担起了这个重任，为了满足负载的功率要求，当如果在阴雨或大雾天气导致光照不足时，太阳能电池无法提供足够的输出，此时就要储能装置也就是蓄电池组提供电能给负载，在平时日照强度足够的时候，储能装置又会储存多余的电能以备不时之需。