CN102486530B - 用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法，包括如下步骤：测量光伏电池在第一占空比下的第一输出电压和第一输出电流，选择占空比调整步长，并计算第一功率；根据占空比调整步长对第一占空比进行调整以获得至少一个占空比调整值；分别计算至少一个占空比调整值对应的功率，并与第一功率进行比较以选择其中的功率最大值；将功率最大值所对应占空比作为占空比设定值，并根据占空比设定值对光伏电池的输出功率进行调整。本发明加快了光伏电池的最大功率点自寻优的过程和跟踪的精度，提高系统可靠性，并且增强系统的抗干扰性，减小光伏电池在最大功率点处的振荡。本发明还公开了一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探装置。

Description

用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法及装置

技术领域

本发明涉及电子电路领域，特别涉及一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法及装置。

背景技术

现今，由于资源和环境的问题，可再生能源技术广受人们的重视。特别是太阳能资源可以有效缓解石化能源危机、环境污染、偏远地区的供电等问题。为此，光伏电池(太阳能光伏电池)应运而生。光伏电池可以把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏电池大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。

由不同温度不同照度下光伏电池的电流-电压曲线可知，温度主要影响光伏电池的输出电压，而照度主要影响其输出电流。在不同的照度和环境温度下，其输出特性为非线性。当阳光辐射度和电池温度变化时，光伏电池输出电压、电流和输出功率随之改变。因此，每一个环境状态下光伏电池都有一个最大功率点(maximum power point，简称MPP)，此最大功率点随环境状态变化而变化。为了使光伏电池在不同温度、不同辐照度下的输出功率始终处于最大点，所采用的技术称之为最大功率跟踪技术，即MPPT。

现今最多的为扰动观察法，通过将相邻时刻的功率差与设定的常数进行比较，从而跟踪到光伏电池的最大功率点。该方法简单，但是存在功率点趋势的方向判断和步长选择的问题，跟踪速度和精度低，系统的抗扰动性能差，难以保证良好的系统动态特性和稳态性能。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法。该方法加快了光伏电池的最大功率点自寻优的过程和跟踪的精度，并且增强了系统的抗干扰性，减小了光伏电池在最大功率点处的振荡。

本发明的第二个目的在于提出一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探装置。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法，包括如下步骤：

S1：测量光伏电池在第一占空比下的第一输出电压和第一输出电流，根据所述第一输出电流选择占空比调整步长，并根据所述第一输出电压和第一输出电流计算第一功率；

S2：根据所述占空比调整步长对所述第一占空比进行调整以获得至少一个占空比调整值；

S3：分别计算所述至少一个占空比调整值对应的功率，并与所述第一功率进行比较以选择其中的功率最大值；和

S4：将所述功率最大值所对应占空比作为占空比设定值，并根据所述占空比设定值对所述光伏电池的输出功率进行调整。

根据本发明实施例的功率试探方法，通过从多个占空比调整值中选择最大功率对应的占空比，并根据该占空比对光伏电池的输出功率进行调整。从而加快了光伏电池的最大功率点自寻优的过程和跟踪的精度，简化功率跟踪程序的流程，提高系统可靠性，并且增强系统的抗干扰性，减小光伏电池在最大功率点处的振荡。

本发明第二方面的实施例提出了一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探装置包括：降压式BUCK变换器，所述降压式BUCK变换器与光伏电池相连，用于在第一占空比下对所述光伏电池的直流电压进行降压变换；检测模块，所述检测模块与所述降压式BUCK变换器相连，用于检测所述降压式BUCK变换器降压变换后的第一输出电压和第一输出电流；信号处理模块，所述信号处理模块与所述检测模块相连，用于对所述第一输出电压和第一输出电流进行滤波和放大；控制模块，所述控制模块与所述信号处理模块相连，所述控制模块用于根据滤波和放大后的输出电压和输出电流选择占空比调整步长，并根据所述第一输出电压和第一输出电流计算第一功率，根据所述占空比调整步长对所述第一占空比进行调整以获得至少一个占空比调整值；隔离驱动模块，所述隔离驱动模块分别与所述控制模块和所述降压式BUCK变换器相连，用于根据所述每个占空比调整值驱动所述降压式BUCK变换器，所述降压式BUCK变换器在所述隔离驱动模块的驱动下输出与每个占空比调整值对应的电压和电流，所述降压式BUCK变换器在所述隔离驱动模块的驱动下依次输出与所述调整后的占空比对应的电压和电流，并由所述控制模块计算与所述每个占空比调整值对应的功率，并与所述第一功率进行比较以选择其中的功率最大值，所述控制模块将所述功率最大值所对应占空比作为占空比设定值，并根据所述占空比设定值对所述光伏电池的输出功率进行调整。

根据本发明实施例的功率试探装置，通过从多个占空比调整值中选择最大功率对应的占空比，并根据该占空比对光伏电池的输出功率进行调整。从而加快了光伏电池的最大功率点自寻优的过程和跟踪的精度，简化功率跟踪程序的流程，提高系统可靠性，并且增强系统的抗干扰性，减小光伏电池在最大功率点处的振荡。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的功率试探方法的流程框图；

图2为图1所示的功率试探方法的流程示意图；

图3为根据本发明实施例的光伏电池的功率曲线示意图；

图4为根据本发明实施例的功率试探装置的结构示意图；和

图5为根据本发明实施例的示出控制模块内部结构的功率试探装置的结构示意图；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下面参考图1和图2描述本发明实施例的用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法。

如图1所示，根据本发明实施例的用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法，包括如下步骤：

S101：测量光伏电池在第一占空比下的第一输出电压和第一输出电流，计算第一功率；

降压式BUCK变换器在第一占空比PWM₁控制下对光伏电池的输出电压进行降压变换。具体而言，降压式BUCK变换器将光伏电池100的输出电压转换为小于2.5V的电压信号。然后测量降压式BUCK变换器输出的光伏电池在第一占空比下的第一输出电压V₁和第一输出电流I₁，将上述第一输出电压V₁和第一输出电流I₁通过信号处理模块送至控制模块，由控制模块内的模数转换单元将其转换为数字量。

控制模块预先设置第一参考电流I_a、第二参考电流I_b、第三参考电流I_c和第四参考电流I_d，其中，I_a＞I_b＞I_c＞I_d，从而设置第一至第四电流阈值范围。

如图2所示，将第一输出电流I₁分别与第一至第四电流阈值范围进行匹配，从而选择不同的占空比调整步长step。

当I₁位于第一电流阈值范围，即I₁＞I_a时，占空比调整步长step为第一占空比调整步长a。在本发明的一个实施例中，a＝2；

当I₁位于第二电流阈值范围，即I_a＞I₁＞I_b时，占空比调整步长step为第二占空比调整步长b。在本发明的一个实施例中，b＝3；

当I₁位于第三电流阈值范围，即I_b＞I₁＞I_c时，占空比调整步长step为第三占空比调整步长c。在本发明的一个实施例中，c＝3；

当I₁位于第四电流阈值范围，即I_c＞I₁时，占空比调整步长step为第四占空比调整步长d。在本发明的一个实施例中，d＝4。

在本发明的一个实施例中，第一占空比调整步长a、第二占空比调整步长b、第三占空比调整步长c和第四占空比调整步长d均为常数。

由此，根据输入到控制模块的电流大小的不同，选择不同的占空比调整步长step作为PWM的步长变化量，从而输出相应的PWM脉宽波。

控制模块进一步根据功率计算公式P＝V×I计算出执行PWM₁占空比时的第一功率P₁，P₁＝V₁*I₁，且保存第一功率P₁对应的PWM₁。

S102：根据占空比调整步长对第一占空比进行调整以获得至少一个占空比调整值；

根据步骤S101中获得的占空比调整步长step对第一占空比PWM₁进行调整以获取至少一个占空比调整值。

占空比调整值可以为第一占空比PWM₁增加或减少多个占空比调整步长step。占空比调整值＝PWM₁±n×step，其中，n为正整数。

在本发明的一个实施例中，对占空比调整步长step增加一个占空比调整步长step以获取第二占空比调整值PWM₂，即PWM₂＝PWM₁+step。

对占空比调整步长step减少一个占空比调整步长step以获取第三占空比调整值PWM₃，即PWM₃＝PWM₁-step。

在本发明的一个实施例中，多个占空比调整值可以为相邻递增的关系，如PWM₃＜PWM₁＜PWM₂。

当然本领域技术人员可以理解的是，占空比调整值不限于上述第一占空比PWM₁和第二占空比调整值PWM₂，占空比调整值可以为在第一占空比PWM₁的基础上增加或减少一个或多个占空比调整步长step，从而形成多个占空比调整值。

在本发明的一个实施例中，占空比的调整频率为62.5kHz。

S103：计算占空比调整值对应的功率，并与第一功率进行比较以选择其中的功率最大值；

将步骤S102中计算得到占空比调整值通过隔离驱动模块输入到降压式BUCK变换器，降压式BUCK变换器内的MOSFET开关管在该占空比调整值的控制下，通过调整开关的占空比来输出相应的电压值和电流值，从而调整输出功率。然后通过信号处理模块送至控制模块的模数转换单元转化为数字量，并根据功率计算公式计算出相应占空比调整值下的功率。

在本发明的一个实施例中，当占空比调整值为第二占空比调整值PWM₂时，降压式BUCK变换器在该占空比调整值的控制下输出相应的电压值V₂和电流值I₂，并通过信号处理模块送至控制模块的模数转换单元转化为数字量，由控制模块计算对应于PWM₂的第二功率P₂＝V₂*I₂，保存第二功率P₂对应的PWM₂。

在本发明的一个实施例中，当占空比调整值为第三占空比调整值PWM₃时，降压式BUCK变换器在该占空比调整值的控制下输出相应的电压值V₃和电流值I₃，并通过信号处理模块送至控制模块的模数转换单元转化为数字量，由控制模块计算对应于PWM₃的第三功率P₃＝V₃*I₃，保存第三功率P₃对应的PWM₃。

将上述第二功率P₂和第三功率P₃与第一功率P₁进行比较，选择功率最大值P_max。

S104：将功率最大值所对应占空比作为占空比设定值，对光伏电池的输出功率进行调整。

如图3所示，将功率最大值P_max对应的占空比作为占空比设定值。占空比设定值为当前一个功率跟踪周期中跟踪到的，使光伏电池输出功率更大的占空比。

具体而言，当P₁最大时，占空比设定值为PWM₁；当P₂最大时，占空比设定值为PWM₂，令PWM₁＝PWM₂；当P₃最大时，占空比设定值为PWM₃，令PWM₁＝PWM₃。

降压式BUCK变换器在该占空比设定值的控制下对光伏电池的输出电压和输出电流进行调整，从而对光伏电池的输出功率进行调整。延时预定时间后，重复执行步骤S101至S104。在本发明的一个实施例中，预定时间可以为20毫秒。

根据本发明实施例的用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法，通过在初始的第一占空比的基础上增加或减少一个或多个步长，以形成多个占空比调整值并依次输出到BUCK变换器，检测并比较对个占空比调整值对应的输出功率的，功率最大时对应的占空比即为当前环境下光伏电池输出功率最大的点。通过不断循环的检测可以将光伏电池输出功率动态稳定在最大点，从而加快了光伏电池的最大功率点自寻优的过程和跟踪的精度，简化功率跟踪程序的流程，提高系统可靠性，并且增强系统的抗干扰性，减小光伏电池在最大功率点处的振荡。

下面参考图4和图5描述本发明实施例的用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探装置。

如图4所示，根据本发明实施例的功率试探装置包括降压式BUCK变换器200、检测模块300、信号处理模块400、控制模块500和隔离驱动模块600。

降压式BUCK变换器200与光伏电池100相连，由降压式BUCK变换器200输出的电压和电流输入到降压式BUCK变换器200，通过降压式BUCK变换器200在占空比下进行降压变换。在本发明的一个实施例中，降压式BUCK变换器200的开关管采用MOSFET管。降压式BUCK变换器200将光伏电池100的输出电压转换为小于2.5V的电压信号。检测模块300与降压式BUCK变换器200相连，检测降压式BUCK变换器200对光伏电池100输出的电压降压变换后的第一输出电压和第一输出电流。其中，检测模块300包括电压检测单元310和电流检测单元320。电压检测单元310分别与降压式BUCK变换器200和信号处理模块400相连，检测降压式BUCK变换器200降压变换后的输出电压。在本发明的一个实施例中，电压检测单元310可以为电阻分压电路。电流检测单元320分别与电压检测单元310和信号处理模块400相连，检测降压式BUCK变换器200降压变换后的输出电流，在本发明的一个实施例中，电流检测单元320可以为采样电阻。

信号处理模块400与电压检测单元310和电流检测单元320相连，对电压检测单元310输出的第一输出电压和电流检测单元320输出的第一输出电流进行滤波和放大。控制模块500与信号处理模块400相连，根据信号处理模块400滤波和放大后的输出电压和输出电流选择占空比调整步长，并根据第一输出电压和第一输出电流计算第一功率，根据占空比调整步长对所述第一占空比进行调整以获得至少一个占空比调整值。

如图5所示，控制模块500包括模数转换单元510、功率计算单元520、占空比计算单元530和占空比输出单元540。模数转换单元510与信号处理模块400相连，对信号处理模块400滤波放大后的输出电压和输出电流数字化，将其转化为数字量。功率计算单元520与模数转换单元510相连，根据模数转换单元510数字化后的输出电压和输出电流计算第一功率。占空比计算单元530与功率计算单元520相连，设置第一至第四电流阈值范围，并根据第一至第四电流阈值范围计算至少一个占空比调整值。占空比输出单元540分别与占空比计算单元530和隔离驱动模块600相连，输出占空比调整值给隔离驱动模块600。在本发明的一个实施例中，控制模块500可以为单片微控制器。优选地，控制模块500可以为AVR单片机。隔离驱动模块600分别与控制模块500和降压式BUCK变换器200相连根据每个占空比调整值驱动降压式BUCK变换器200。降压式BUCK变换器200在隔离驱动模块600的驱动下输出与每个占空比调整值对应的电压和电流。

结合图2所示，降压式BUCK变换器200在第一占空比PWM₁控制下对光伏电池100的输出电压进行降压变换，由检测模块300检测降压式BUCK变换器200输出的光伏电池100在第一占空比下的第一输出电压V₁和第一输出电流I₁，将上述第一输出电压V₁和第一输出电流I₁通过信号处理模块400送至控制模块500，由控制模块500内的模数转换单元510将其转换为数字量。

功率计算单元520根据功率计算公式P＝V×I计算出执行PWM₁占空比时的第一功率P₁，P₁＝V₁*I₁，且保存第一功率P₁对应的PWM₁。

占空比计算单元530预先设置第一参考电流I_a、第二参考电流I_b、第三参考电流I_c和第四参考电流I_d，其中，I_a＞I_b＞I_c＞I_d，从而设置第一至第四电流阈值范围。

占空比计算单元530将第一输出电流I₁分别与第一至第四电流阈值范围进行匹配，从而选择不同的占空比调整步长step。

当I₁位于第一电流阈值范围，即I₁＞I_a时，占空比计算单元530选择占空比调整步长step为第一占空比调整步长a。在本发明的一个实施例中，a＝2；

当I₁位于第二电流阈值范围，即I_a＞I₁＞I_b时，占空比计算单元530选择占空比调整步长step为第二占空比调整步长b。在本发明的一个实施例中，b＝3；

当I₁位于第三电流阈值范围，即I_b＞I₁＞I_c时，占空比计算单元530选择占空比调整步长step为第三占空比调整步长c。在本发明的一个实施例中，c＝3；

当I₁位于第四电流阈值范围，即I_c＞I₁时，占空比计算单元530选择占空比调整步长step为第四占空比调整步长d。在本发明的一个实施例中，d＝4。

在本发明的一个实施例中，第一占空比调整步长a、第二占空比调整步长b、第三占空比调整步长c和第四占空比调整步长d均为常数。

由此，占空比计算单元530根据输入到模数转换单元510的电流大小的不同，选择不同的占空比调整步长step作为PWM的步长变化量，从而输出相应的PWM脉宽波。

占空比计算单元530根据占空比调整步长step对第一占空比PWM₁进行调整以获取至少一个占空比调整值。

在本发明的一个实施例中，占空比调整值可以为第一占空比PWM₁增加或减少多个占空比调整步长step。占空比调整值＝PWM₁±n×step，其中，n为正整数。

在本发明的一个实施例中，占空比计算单元530对占空比调整步长step增加一个占空比调整步长step以获取第二占空比调整值PWM₂，即PWM₂＝PWM₁+step。

在本发明的一个实施例中，占空比计算单元530对占空比调整步长step减少一个占空比调整步长step以获取第三占空比调整值PWM₃，即PWM₃＝PWM₁-step。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，多个占空比调整值可以为相邻递增的关系，如PWM₃＜PWM₁＜PWM₂。

当然本领域技术人员可以理解的是，占空比调整值不限于上述第一占空比PWM₁和第二占空比调整值PWM₂，占空比计算单元530计算的占空比调整值可以为在第一占空比PWM₁的基础上增加或减少一个或多个占空比调整步长step，从而形成多个占空比调整值。

在本发明的一个实施例中，占空比计算单元530对占空比的调整频率为62.5kHz。

将占空比计算单元530中计算得到占空比调整值通过占空比输出单元540输出到隔离驱动模块600。通过隔离驱动模块600输入到降压式BUCK变换器200，降压式BUCK变换器200内的MOSFET开关管在该占空比调整值的控制下，通过调整开关的占空比来输出相应的电压值和电流值，从而调整输出功率。检测模块300检测该电压值和电流值并通过信号处理模块400送至模数转换单元510转化为数字量。由功率计算单元520根据功率计算公式计算出相应占空比调整值下的功率。

在本发明的一个实施例中，当占空比调整值为第二占空比调整值PWM₂时，降压式BUCK变换器200在该占空比调整值的控制下输出相应的电压值V₂和电流值I₂。检测模块300检测该电压值和电流值并通过信号处理模块400送至模数转换单元510转化为数字量，由功率计算单元520计算对应于PWM₂的第二功率P₂＝V₂*I₂，保存第二功率P₂对应的PWM₂。

在本发明的一个实施例中，当占空比调整值为第三占空比调整值PWM₃时，降压式BUCK变换器200在该占空比调整值的控制下输出相应的电压值V₃和电流值I₃，检测模块300检测该电压值和电流值并通过信号处理模块400送至模数转换单元510转化为数字量。由功率计算单元520计算对应于PWM₃的第三功率P₃＝V₃*I₃，保存第三功率P₃对应的PWM₃。

将上述第二功率P₂和第三功率P₃与第一功率P₁进行比较，由占空比计算单元530选择功率最大值P_max。

如图3所示，占空比计算单元530将功率最大值P_max对应的占空比作为占空比设定值。占空比设定值为当前一个功率跟踪周期中跟踪到的，使光伏电池100输出功率更大的占空比。

具体而言，当P₁最大时，占空比设定值为PWM₁；当P₂最大时，占空比设定值为PWM₂，令PWM₁＝PWM₂；当P₃最大时，占空比设定值为PWM₃，令PWM₁＝PWM₃。

降压式BUCK变换器200在该占空比设定值的控制下对光伏电池100的输出电压和输出电流进行调整，从而对光伏电池100的输出功率进行调整。延时预定时间后，依次执行降压式BUCK变换器200、检测模块300、信号处理模块400、控制模块500和隔离驱动模块600。在本发明的一个实施例中，预定时间可以为20毫秒。通过上述不断循环的功率试探，将BUCK变换器200的占空比定位于使光伏电池100输出功率最大的状态。

在本发明的一个实施例中，BUCK变换器200与储能电池700相连，将来自光伏电池100降压变换后的电信号传输至储能电池700。

根据本发明实施例的用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探装置，在控制模块(如单片机)的控制下通过在初始的第一占空比的基础上增加或减少一个或多个步长，以形成多个占空比调整值并依次输出到BUCK变换器，检测并比较对个占空比调整值对应的输出功率的，功率最大时对应的占空比即为当前环境下光伏电池输出功率最大的点。通过不断循环的检测可以将光伏电池输出功率动态稳定在最大点，从而加快了光伏电池的最大功率点自寻优的过程和跟踪的精度，简化功率跟踪程序的流程，提高系统可靠性，并且增强系统的抗干扰性，减小光伏电池在最大功率点处的振荡。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：测量光伏电池在第一占空比下的第一输出电压和第一输出电流，根据所述第一输出电流选择占空比调整步长，并根据所述第一输出电压和第一输出电流计算第一功率，其中，预先设置第一参考电流、第二参考电流、第三参考电流和第四参考电流，所述第一参考电流大于所述第二参考电流，所述第二参考电流大于所述第三参考电流，所述第三参考电流大于所述第四参考电流，并根据所述第一参考电流至第四参考电流设置第一至第四电流阈值范围，根据预设的第一至第四电流阈值范围选择所述第一输出电流所对应的占空比调整步长，其中，所述第一电流阈值范围对应第一占空比调整步长，所述第二电流阈值范围对应第二占空比调整步长，所述第三电流阈值范围对应第三占空比调整步长，所述第四电流阈值范围对应第四占空比调整步长；

S2：对所述第一占空比分别增加和减少一个或者多个所述占空比调整步长以获得第一占空比调整值和第二占空比调整值；

S3：分别计算所述第一占空比调整值对应的功率和所述第二占空比调整值对应的功率，并与所述第一功率进行比较以选择其中的功率最大值；和

S4：将所述功率最大值所对应占空比作为占空比设定值，并根据所述占空比设定值对所述光伏电池的输出功率进行调整。

2.如权利要求1所述的功率试探方法，其特征在于，还包括：延时预定时间之后重复所述步骤S1-S4。

3.如权利要求2所述的功率试探方法，其特征在于，所述预定时间为20毫秒。

4.一种用于光伏电池最大功率跟踪的功率试探装置，其特征在于，包括：

降压式BUCK变换器，所述降压式BUCK变换器与光伏电池相连，用于在第一占空比下对所述光伏电池的直流电压进行降压变换；

检测模块，所述检测模块与所述降压式BUCK变换器相连，用于检测所述降压式BUCK变换器降压变换后的第一输出电压和第一输出电流；

信号处理模块，所述信号处理模块与所述检测模块相连，用于对所述第一输出电压和第一输出电流进行滤波和放大；

控制模块，所述控制模块与所述信号处理模块相连，所述控制模块用于根据滤波和放大后的输出电压和输出电流选择占空比调整步长，并根据所述第一输出电压和第一输出电流计算第一功率，根据所述占空比调整步长对所述第一占空比进行调整以获得至少一个占空比调整值，其中，所述控制模块包括：

模数转换单元，所述模数转换单元与所信号处理模块相连，用于对所述滤波放大后的输出电压和输出电流数字化；

功率计算单元，所述功率计算单元与所述模数转换单元相连，用于根据数字化后的输出电压和输出电流计算所述第一功率；

占空比计算单元，所述占空比计算单元与所述功率计算单元相连，用于根据设置的第一至第四电流阈值范围选择所述第一输出电流所对应的占空比调整步长，其中，预先设置第一参考电流、第二参考电流、第三参考电流和第四参考电流，所述第一参考电流大于所述第二参考电流，所述第二参考电流大于所述第三参考电流，所述第三参考电流大于所述第四参考电流，并根据所述第一参考电流至第四参考电流设置第一至第四电流阈值范围，所述第一电流阈值范围对应第一占空比调整步长，所述第二电流阈值范围对应第二占空比调整步长，所述第三电流阈值范围对应第三占空比调整步长，所述第四电流阈值范围对应第四占空比调整步长，并对所述第一占空比分别增加和减少一个或者多个所述占空比调整步长以获得第一占空比调整值和第二占空比调整值，以及分别计算第一占空比调整值对应的功率和所述第二占空比调整值对应的功率，并与所述第一功率进行比较以选择其中的功率最大值，将所述功率最大值所对应占空比作为占空比设定值；

占空比输出单元，所述占空比输出单元分别与隔离驱动模块和所述占空比计算单元相连，用于输出所述占空比调整值给所述隔离驱动模块；

隔离驱动模块，所述隔离驱动模块分别与所述控制模块和所述降压式BUCK变换器相连，用于根据所述每个占空比调整值驱动所述降压式BUCK变换器，所述降压式BUCK变换器在所述隔离驱动模块的驱动下输出与每个占空比调整值对应的电压和电流，

所述降压式BUCK变换器在所述隔离驱动模块的驱动下依次输出与所述调整后的占空比对应的电压和电流，并由所述控制模块计算与所述每个占空比调整值对应的功率，并与所述第一功率进行比较以选择其中的功率最大值，所述控制模块将所述功率最大值所对应占空比作为占空比设定值，并根据所述占空比设定值对所述光伏电池的输出功率进行调整。

5.如权利要求4所述的功率试探装置，其特征在于，延时预定时间之后，依次执行所述降压式BUCK变换器、检测模块、信号处理模块、控制模块和隔离驱动模块。

6.如权利要求4所述的功率试探装置，其特征在于，检测模块包括：

电压检测单元，所述电压检测单元与所述降压式BUCK变换器和所述信号处理模块相连，用于检测所述降压式BUCK变换器降压变换后的输出电压，所述电压检测单元为电阻分压电路；

电流检测单元，所述电流检测单元与所述电压检测单元和所述信号处理模块相连，用于检测所述降压式BUCK变换器降压变换后的输出电流，其中，所述电流检测单元为采样电阻。

7.如权利要求5所述的功率试探装置，其特征在于，所述预定时间为20毫秒。

8.如权利要求4所述的功率试探装置，其特征在于，所述控制模块为单片微控制器。