当前世界能源短缺以及环境污染问题日益严重,可再生清洁能源的利用越来越受到重视,光伏发电作为利用太阳能的一种有效方式得到了迅速的发展。本论文以太阳能光伏发电系统为研究对象,以最大限度利用太阳能为主要目标,进行了独立光伏供电系统及其最大功率点跟踪的仿真研究和硬件实现。首先,介绍了光伏电池的输出特性和数学模型,运用Matlab/simulink仿真工具,建立了光伏电池的仿真模型,经过仿真验证可以代替光伏电池进行理论仿真研究,为实现系统仿真和系统设计提供了基础保证。其次,在分析最大功率点跟踪原理的基础上,介绍了几种常用的最大功率点跟踪控制算法,确定了基于光伏电池输出电流控制的最大功率点跟踪控制算法,经过理论研究和仿真分析,建立了以Buck电路为核心实现独立光伏供电系统的最大功率点跟踪控制模型,该模型不需要精确的相关内部参数,就可以实现实时模拟光伏电池及其最大功率点的跟踪。最后,设计了小功率独立运行光伏供电系统,包括Buck主电路的参数选择与设计、控制电路、采样电路、驱动电路、电源电路等各模块,并分别进行了详细的介绍。提出了结合最大功率点跟踪和蓄电池充电的综合能量管理策略,给出了软件流程,利用MSP430F149实现了最大功率点跟踪和蓄电池充电管理的控制,从而实现独立光伏系统的可靠运行。