大力开发可再生能源是解决能源危机的有效途径,太阳能发电是一种最具有可持续发展的理想可再生能源发电技术,且太阳能具有清洁、安全可靠、资源丰富、不会遭受能源危机的影响。最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)关键技术能够有效提高太阳能光伏发电系统发电效率,本文对MPPT控制技术以及太阳能电动汽车实验样车硬件、软件设计展开研究。本文的主要研究内容如下:本文首先对光伏电池的发电基本原理进行了详细介绍,并结合光伏发电的数学模型在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,通过在Simulink中设置仿真条件,采用标准测试条件G=1000W/m~2,T=25℃,验证了光伏发电系统在受到外界环境因素(例如:光照强度、环境温度)改变的情况下光伏发电系统的U-I和P-U输出特性。对扰动观察法、导纳增量法和恒定电压法进行Simulink建模,结合光伏发电仿真模型,搭建出光伏发电MPPT控制仿真模型,经过对比扰动观察法、导纳增量法和恒定电压法优缺点,最终将扰动观察法MPPT控制算法确定为本研究选用的实验样车-轮毂独轮驱动的三轮太阳能电动汽车的MPPT控制算法。其次,本文对实验设计的低速太阳能电动汽车试验样车进行功能控制的确定,根据各个模块功能实现要求,整车控制系统采用MC9S12XDP521控制器芯片,通过软件Altium Designer实现对整车控制器的硬件电路设计,最后对实验样车整车硬件模块器件的进行选型,确立出了一套适合本次实验样车研究对象的整车硬件系统。本文涉及的实验样车硬件控制系统包括电池系统(蓄电池子系统、光伏电池子系统)、MPPT控制子系统、电机子系统。利用模块化和分层化的设计理念,实现整车控制器软件构架和控制器软件的程序控制设计,设计了太阳能MPPT控制软件的主程序,AD采样中断程序、PWM生成程序和短路保护程序。最后,通过对实验样车进行了实况路测,对设计的驱动电机控制器件硬件部分以及MPPT控制器件硬件部分和软件部分进行了综合调试与实验,包括对实验样车光伏电池发电输出特性、有无MPPT控制器载入的情况下,光伏系统的输出最大功率的测试、对试验样车进行了基本行驶操作的检验以及测速试验,根据对实验数据和仿真结果的分析,进一步的验证了设计的合理性,且各个模块能够正常工作,满足设计要求。