为了实现高效率激光无线能量传输系统的研究, 基于Simulink建立了激光无线能量传输系统的闭环控制仿真模型, 实现了激光光伏阵列的最大功率点追踪、降压电路搭建和锂电池智能充电控制, 并结合激光光伏阵列的输出特性和锂电池多阶段恒流充电方法的特性, 提出了一种基于激光功率密度闭环信号控制的新型锂电池多阶段恒流充电方法。结果表明, 该方法不仅可以实现传统锂电池多阶段恒流充电效果, 而且节省了62.9%的光能, 系统转换效率提高了62.96%。该结果对研究高效率激光无线能量传输系统是有帮助的。

提出了一种三段式变步长电导增量算法，通过设定步长调整系数的上、下限阈值，将工作步长分为三种模式，保证了在光照强度剧烈变化的情况下，系统仍能以较大步长运行，避免了传统电导增量法动态响应速度慢的问题。仿真结果表明，该算法可将系统的动态响应时间缩短至5~6 ms，且最大功率点附近的功率振荡明显减弱，系统的功率损失降低，跟踪精度得到提高。

在光伏发电系统中，经常存在电池板局部被遮挡的情况，造成电池板出现多峰极值的现象。传统的最大功率点(MPPT)搜索方法常常会陷入局部极值，从而错过或丢失系统的全局最大功率点，甚至产生振荡导致系统输出不稳定。提出一种改进的蝙蝠算法(IBA)，并应用到太阳能阵列存在局部阴影条件下的最大功率点寻优控制中。通过混沌初始化，对群体的初始位置进行更新，增加种群的均匀性和遍历性；引入自适应惯性权重，使算法在优化前期具有较强的全局搜索能力，后期有较强的局部收缩能力，同时引入Levy 飞行来产生跳跃速度，跳出局部极值；引入动态收缩区间，有效地减小算法的搜索范围。以上改进，避免了种群受到局部极值的影响而过早收敛。光伏发电系统的仿真表明：在其受到局部遮挡而出现多峰极值的情况下，改进的蝙蝠算法能够快速找到全局最优点，并且精度高。

光伏组件发电特性对优化光伏发电系统的发电效率具有重要意义。常见的光伏组件发电特性由理论仿真得到，其与实际应用有一定差距。采用光照传感器、温度传感器采集环境参数，采用电流计、电压计检测光生电流、反向截止电流、开路电压等参数，建立了光伏组件发电特性计算模型，实现了光伏组件的发电特性精确测试，得到不同环境参数下输出电压-输出电流、输出功率-输出电压的发电特性曲线。仿真和工程测试证明，基于上述特性曲线的光伏发电系统在进行最大功率控制时能够取得较好的效果，与理论值的误差小于1%。

在超高压直流输电系统的直流测量系统中，使用光纤代替电力线传输激光能量以驱动远端测量传感器，可以实现高低电压隔离和绝缘以及抗电磁干扰。针对在实际运行中远端测量传感器故障率较高的问题，通过研究传感器各功能模块的工作原理、结构特点以及薄弱环节，研制了一种改进型直流测量传感器。该传感器采用光伏电池最大功率点跟踪技术，优化了各模块的电路设计，提高了模块的集成度，也改善了器件的性能。现场测试结果表明，改进型直流测量传感器在测量精度及功耗方面均优于国外产品。此传感器能提高直流测量系统的精确性和稳定性。

通过对太阳能电池串联电路的动态特性分析，建立了不均匀光照条件下多峰值出现的充要条件.基于串联电路的工作原理，建立了局部峰值点功率之间的数学关系，确定了最大功率点区间位置的动态判断系数.该方法可快速定位全局最大功率点所在区间，确定该区间的上下边界，将电导增量法的运行初值保持在该区间，能够使其快速准确跟踪到全局最大功率点.该方法利用较少计算和小区间搜索代替全局搜索，具有良好的快速性和准确性.同时该方法改善了区间搜索重启条件使其拥有较强的鲁棒性.

基于光伏阵列的物理机制, 结合光伏电池的等效电路, 建立了数学模型, 在MATLAB/Simulink仿真环境下, 建立了可以模拟恒定条件、光强突变、温度突变条件下仿真的独立光伏系统模型, 将PSO算法改进为Geese-HPSO算法, 进行基于光伏阵列MPPT控制的独立光伏系统仿真, 同时将仿真结果与扰动观察法进行对比, 验证了Geese-HPSO算法跟踪最大功率点的快速性与准确性。

针对不均匀光照条件下光伏阵列的MPPT跟踪控制问题，提出了基于粒子群的复合式MPPT控制算法。复合式PSO-MPPT控制算法包括离线寻优和在线寻优两个部分。离线寻优环节采用相邻粒子信息交换机制加强了在寻优过程中的收敛性以及对关键区域的搜索力度；在线寻优环节采用适应度模糊判断的方法解决了粒子群算法在线工作时扰动大、耗时长的问题。复合式PSO-MPPT控制算法将离线和在线的优化方法结合到一起，弥补了各自方法的不足。与传统的方法相比，所提出的方法具有更快的响应速度和更高寻优精度。最后通过Matlab仿真证明了所提出的算法可以实现在不均匀光照条件下的最大功率点跟踪。

为提高光伏照明系统中太阳能电池的光能利用率, 对太阳能电池输出进行最大功率跟踪。设计以最大功率跟踪芯片SM72442为核心的太阳能充电控制电路, 采用光伏全桥驱动芯片SM72295驱动MOS管, 构成同步Buck电路, 实现太阳能输出最大功率跟踪; 利用LED驱动芯片XL6005设计LED驱动电路。测试数据表明, 太阳能光伏电池的充电效率平均达到87.92%, LED驱动电路效率最高为91.6%。系统工作稳定, 能满足特定场合下的照明需求。

光伏发电是一种清洁、经济、充足、安全的能源。基于MSP430的光伏发电逆变器是专门为用于光伏发电设计的,它针对太阳光照的不稳定性，加入了各种保护电路以及反馈控制电路，通过最大功率点跟踪实现了太阳能利用的高效性，最后经过逆变电路和整流滤波电路输出220 V的稳定电压。介绍了主控芯片MSP430F149的特点,给出了系统设计的软硬件结构。