基于比例开路电压的MPPT优化技术

光伏阵列的V_MPP和V_OC在不同的辐照度和温度水平下的近似线性关系，是比例V_OC方法的基础^[40-47]：

式中 k₁——取决于光伏阵列特性的一个常数，不过它必须事先通过经验性地确定不同的辐照度和温度水平下的具体光伏V_MPP和V_OC来计算，其值通常在0.71～0.78之间^[33]。

利用式（1.32）并测量一个空载光伏阵列的V_OC，使用已知的k₁，可以计算出V_MPP。光伏阵列的输出端应断开与电力变换器的连接，其结果会导致功率的暂时损耗，这是该技术的主要缺点。为了克服这个缺点，可以使用指示电池来测量V_OC^[42]。这些指示电池应该具有相同的辐照度和温度以及与主要光伏阵列近似相同的特性，以便更好地模拟开路电压。p-n结二极管产生的电压大约是V_OC的75%^[46]。因此，这样就不需要测量V_OC。在用于逆变器输入电压调节的MPPT DC-DC变换器之后，可以进行闭环电压控制。

图1.23 基于线性化I-V特性的MPPT控制器(www.xing528.com)

图1.24显示了基于开路电压的MPPT技术的实现。根据从指示电池测量到的开路电压和式（1.32），可以求得V_MPP，然后再可以将测量电压（V*）与这个值进行比较。占空比由PI控制器确定，并通过栅极驱动器应用于电力电子开关。因此，DC-DC变换器会强制光伏输出电压达到V_MPP。

图1.24 基于比例开路电压的MPPT的实现

由于式（1.32）为近似式，所以光伏阵列技术从未真正在MPP上工作过。对于光伏系统的应用来说，这种近似可以做到足够逼近。因为该技术不需要复杂的控制系统，所以它容易实现、成本较低，但它不是一种真正的MPPT技术。此外，k₁在局部遮阴条件下无效，而且它还依赖扫描光伏阵列电压来实现更新^[47]。因此，在有阴影的环境下使用这种方法，实施过程就会变得更加复杂，而且会产生更多的功率损耗。