]提出利用光伏電池空載電壓信息估測MPP工作電壓，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的MPP滯環(huán)模擬控制電路令光伏能量收集效率獲得提升。結(jié)合可重構(gòu)Charge Pump變換器的工作特點(diǎn)，提出一種MPP模數(shù)混合控制方案，即先采用光伏電池MPP工作電壓估測的方法確認(rèn)電壓傳輸比的可選范圍，再通過工作頻率掃描跟蹤的方法找到并鎖定最優(yōu)的電壓傳輸比和工作頻率，以此獲取MPP。類似地，為Charge Pump變換器設(shè)計(jì)了一種不采用任何電流傳感器的低功耗MPP控制電路。當(dāng)Charge Pump變換器的輸出電壓因光強(qiáng)變化發(fā)生跌落時(shí)，該MPP控制電路的核心部分會(huì)啟動(dòng)并采用掃描方式調(diào)節(jié)光伏電池工作電壓的參考值直至光伏電池的輸出電壓與參考電壓一致，以此獲得MPP。有的則建議采用低功耗的單片機(jī)和可編程邏輯器件來實(shí)現(xiàn)各種MPP數(shù)字控制算法，包括擾動(dòng)觀測法、增量電導(dǎo)法、模糊邏輯控制法、電流掃描法、紋波相關(guān)控制法等。

2.2面向熱能收集的代表性MPP控制方案

基于實(shí)測的熱能發(fā)電機(jī)等效電路模型，成功地將擾動(dòng)觀測法植入熱能收集應(yīng)用中。文獻(xiàn)[19]則采用阻抗匹配法獲得MPP，根據(jù)熱能發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻預(yù)先計(jì)算并設(shè)定Boost變換器的工作頻率。在此基礎(chǔ)上，有的研究者又提出一種自適應(yīng)的阻抗匹配法，即定期跟蹤熱能發(fā)電機(jī)的空載電壓，實(shí)時(shí)調(diào)整Boost變換器的工作頻率，確保熱能發(fā)電機(jī)的工作電壓始終等于其空載電壓的一半。

2.3面向機(jī)械能收集的代表性MPP控制方案

振動(dòng)能是一種常見的機(jī)械能。鑒于振動(dòng)能發(fā)電機(jī)的等效電路模型與熱能發(fā)電機(jī)的等效電路模型相似，面向振動(dòng)能收集的MPP控制方法既可參照面向熱能收集的MPP控制方法，也可參照面向光能收集的MPP控制方法。就兩級(jí)結(jié)構(gòu)的AC-DC整流器，提出根據(jù)負(fù)載電流變化率對(duì)后級(jí)Buck變換器的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)的方案，通過獲得負(fù)載電流最大值來確保兩級(jí)結(jié)構(gòu)的AC-DC整流器運(yùn)行于MPP。為解決持續(xù)跟蹤MPP的控制電路自身損耗較大的問題，文獻(xiàn)[22]提出一種松散的功率流控制方法，即采用以MPP工作電壓為基準(zhǔn)的滯環(huán)控制電路，間歇性地控制DC-DC變換器的運(yùn)行狀態(tài)，使之始終接近MPP。采用超低功率模擬電路和零偏置電流動(dòng)態(tài)電路設(shè)計(jì)了靜態(tài)電流低至450 nA的自適應(yīng)阻抗匹配MPP控制器。

3.面向能量收集的電能管理控制方法與實(shí)現(xiàn)

不同類型甚至相同類型的能源之間存在著一定的互補(bǔ)性，若能同時(shí)加以利用，可有效地減小電能存儲(chǔ)元件的容量。目前，關(guān)于多源能量收集與管理系統(tǒng)整合與優(yōu)化的研究工作主要聚焦于整合DC-DC變換器和AC-DC整流器，實(shí)現(xiàn)DC-DC變換器和AC-DC整流器輸入側(cè)和輸出側(cè)的電氣兼容；整合MPP控制方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)在多源輸入的情況下仍能處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。

3.1不同類型多源整合的代表性方案

多源能量收集與管理系統(tǒng)需要具備兼容直流（DC）型能量收集器和交流（AC）型能量收集器的能力。文獻(xiàn)[24]將有源整流電路和DCM Buck-Boost變換器整合成一個(gè)兼容DC和AC的單輸入電能轉(zhuǎn)換模塊，通過控制有源整流電路中四個(gè)MOSFET的狀態(tài)可規(guī)劃出DC-DC和AC-DC兩種電能變換路徑。同時(shí)，采用統(tǒng)一的迭代型MPP模擬控制電路，令DCM Buck-Boost變換器運(yùn)行于MPP附近。文獻(xiàn)[25]將多通道的開關(guān)接口電路和Buck-Boost變換器級(jí)聯(lián)成了一個(gè)多DC輸入和多AC輸入的電能轉(zhuǎn)換模塊，并采取優(yōu)先權(quán)策略來確保多路輸入源能協(xié)調(diào)工作。針對(duì)機(jī)械振動(dòng)能通道采用與輸入電壓峰值同步獲取電能的MPP控制方法，針對(duì)光能和熱能通道則采用開路電壓比率的MPP控制方法。文獻(xiàn)[26]在Boost變換器和Buck-Boost變換器的基礎(chǔ)上，采用開關(guān)矩陣構(gòu)建了一個(gè)多源輸入的雙路徑電能轉(zhuǎn)換模塊，并提出了阻抗匹配法與擾動(dòng)觀測法時(shí)分復(fù)用的MPP獲取方案。

此外，合理地收集并利用多種能量，通過取長補(bǔ)短的方式可滿足某單一能源對(duì)能量收集與管理系統(tǒng)的特殊要求，令整個(gè)能量收集與管理系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)。

3.2相同類型多源整合的代表性方案

相同類型的能量也存在著差異，因此多源能量收集與管理系統(tǒng)也需要包容相同類型能量之間的差異。針對(duì)多個(gè)錯(cuò)峰的機(jī)械振動(dòng)能收集應(yīng)用，文獻(xiàn)[28]在Buck-Boost變換器的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)多輸入的開關(guān)同步變換器，同時(shí)采用輸入電壓峰值同步獲取電能的MPP控制方法。針對(duì)多個(gè)光能收集的應(yīng)用，文獻(xiàn)[29]考慮常規(guī)MPP控制方案帶來的損耗，建議DC-DC變換器在高光照強(qiáng)度下仍采用常規(guī)的MPP控制方案，但是在低光照強(qiáng)度下則改用損耗較小的直接耦合的工作方式。

4. 有待解決的3大關(guān)鍵科技難題