主流MPPT算法汇总 （二）

五.改进观察调节法(Modified Perturb and Observe)

改进后的观察调节法是专门应对“突变光照强度”这种情况的。直观的说，MP&O由两个不同扫描逻辑的模式构成。模式一被称为“估测模式”，特点是较大的扫描步伐(step size)和较短的扫描时间;模式二为“调节处理”，采用较小扫描步伐及较长扫描时间。两种模式在侦测最大功率点时自动切换，相互调节。当最近两次测量的最大功率值相差超过设定范围值(threshold value)时，模式一被激活并定位最大功率值的范围区间，随后切换至模式二，小步伐仔细侦测直到到达稳定的最大功率点。一旦“突变光照强度”再度出现，ΔP再次较大偏差而模式二也将切换到模式一进行扫描校对。为了进一步提高追踪信息的反馈以及控制效率，很多MP&O采用Fuzzy Logic Control(FLC)作为二级辅助追踪来控制追踪步伐。

图四：MP&O算法逻辑判定流程图

六：增量功率调节观测法(Incremental Power Perturb and Observe)

如果说MP&O是针对突变光照强度的左护法，那么IPPO就必须是当仁不让的右护法了。如果我们假定光照强度变化率在是一个定量，那么IPPO的核心算法可以简单的表述为：

该方法大多适用于线性变化的光照强度情况下而且反应速度比MP&O还略慢。

尽管MP&O和IPPO是P&O的改进版本，但是他们依然在实际应用中不够理想。最主要的原因就是在部分阴影遮挡(Partial Shading)这块。PS情况经常制造出多波峰(Multi Maximum Power Point)而P&O系列的算法均是基于单波峰情况设计的，然而部分遮挡情况在实际应用中又非常的常见，这也进一步突出了该系列算法的局限性。对此，我只能给左右护法一个中评了，“改进了，可是没啥实用啊”。

图五：IPPO算法逻辑判定流程图

七：增量电导法(Incremental Conductance)

增量电导法是基于“爬山法”而发展出的通过电导G和电压V根据IV和PV曲线的斜率来寻找最大功率点的方法，所以IC也被叫做“斜率测量法”。IC的逻辑公式可以表述为：

在静态光照强度下，最大功率点出现在G等于-g的时候。G大于-g意味着追踪点在最大功率点的左边，同理G小于-g意味着追踪点在最大功率点右边。如果在PV曲线上来表述的话，波峰处的斜率为零，左边的斜率为正值，右边的斜率为负值。随着功率的增长，如果两次测量的斜率均为正值，表示追踪点在最大功率点左边，需要继续向右移动;如果功率减小而斜率均为负值，追踪点需要向做移动。如果两次测量的斜率一正一负，则最大功率点就在该区间内。

IC一大亮点是摒弃了全扫描这个众多工程设计师不能言说的痛。然而对于部分阴影遮盖而形成的多波峰情况，如何在若干个斜率为零的峰值点中甄别出最大功率点呢?请继续关注下一篇连载，也是本系列的大结局。

图六:增量电导法算法逻辑流程图

文章作者：张帅杰