太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境的影响具有强烈的非线性,为了提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,进行最大功率点跟踪(MPPT),使之始终工作在最大功率点附近。本文通过对太阳能电池伏安特性的分析,采用自适应扰动观察算法,基于TMS320F2812设计了MPPT控制系统。实验结果表明,在此算法控制下,系统能够准确地跟踪最大功率点。

针对能源短缺问题，从实际应用角度出发，以节能为目的，提出了将太阳能和LED结合起来的设计思想。给出了基本的原理图和结构图，当白天有太阳光时可以一边给蓄电池充电一边给LED照明系统供电，而晚间照明系统可由蓄电池直接供电。此设计提高了太阳能电池的利用率，并且具有自动调光、保持室内光亮度恒定等功能。系统结构简单、运行可靠，从实际运行情况来看，该方法具有可行性，能够起到很好的节能效果。

根据光伏电池阵列的输出I-U特性曲线，提出了一种基于四折线法来进行光伏电池阵列输出曲线的分段拟合方法，并在此基础上设计了基于Buck电路的太阳能电池模拟器。该模拟器采用输出电流反馈PI调节来提高系统的动态性能及稳态精度。文中同时给出了一种新的Simulink仿真模型，并通过该模型验证了本设计的合理性。

为了简化仪器、监视和控制应用的无线通信所需的配电系统,电源设计师努力寻找不依赖电网的器件。电池显然是立即能想到的解决方案,让人们产生了能不依赖电网的幻想,但是电池需要更换或再充电,这意味着最终还是要连接到电网上,而且需要昂贵的人工干预和维护。我们提出用能量收集的方法,使用这种方法时,能量是从紧挨着仪器的环境中收集的,无需连接到电网就可以使仪器永久运行,而且最大限度地减少或消除了维护需求。

分析了太阳能光伏发电过程中最大功率点的原理，以及当前获得最大功率点的几种主要方法，提出了利用模糊控制来获取最大功率点的方法，模糊控制能够有效地克服光伏电池的非线性和时滞性，跟踪迅速，而且反应灵敏，计算量小，控制精度高，受外界影响小。并给出模糊控制器的详细设计过程，进行了Matlab仿真，获得了理想的结果，对比得出模糊控制方法的优越性。

在常见的光伏电池模型基础上,结合工程实际,保留影响光伏电池输出性能的潜在参数,引入光射角函数、能量守恒定律,并模拟特定地区一天内光照强度分布函数,建立光伏电池实时跟踪模型。通过仿真测试,分析影响光伏电池输出性能的若干关键因素,并由跟踪模型探究光伏电池的理想工作模式,为光伏设备转换效率快速评估和合理使用提供依据。