第一，根据光伏电池的等效电路模型与数学特性，建立光伏电池的仿真模型。【太阳能充放电控制器】在此基础上分析光伏电池的输出特性与外界环境的变化对光伏电池输出特性的影响。针对光伏电池的输出特性，在深入分析 MPPT 的实现原理和现有的 MPPT 算法的基础上，提出了一种将 PID 控制算法与增量电导法相结合的改进型控制算法，以提高最大功率跟踪性能。通过将该算法与增量电导法以及 PID 控制算法作仿真对比，验证了该算法的优越性，并进一步对该算法在多种光照变化条件下的仿真，表明该算法即使在复杂的环境变化条件下，仍能表现出很好的跟踪性能。 【太阳能充放电控制器】
第二，根据太阳能充放电控制器的功能需求，进行了硬件和软件设计。硬件方面：选择 Stm32 单片机作为微控制器，采用 Buck 变换器，通过调整 PWM 波的占空比来改变光伏电池输出等效负载，使光伏电池工作在最大功率点上。【太阳能充放电控制器】设计了系统信号采样与处理电路、各种保护电路以及 TFT 液晶显示电路等电路模块；针对 MOS 管高压悬浮驱动问题，设计了一种基于驱动芯片 IRS21171 的高效稳定的驱动方案。软件方面：编写了基本底层驱动模块与控制算法；结合磷酸铁锂电池的特性，实现了三阶段充电方式和负载开关控制，并对充电和放电过程，设计了相应的软件保护功能。实验结果表明：本文设计的太阳能充放电控制器各个模块可以正常工作，能够快速稳定的追踪到最大功率点和按照三阶段方式充电。【太阳能充放电控制器】
