在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天,太阳能凭其独特的优点,受到了一致青睐,在太阳能的各种应用中,光伏应用倍受关注。随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展,太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。独立发电(Stand-alone)系统和并网发电(Grid-connected)系统将成为光伏应用的主流。基于此,本文就光伏发电系统中的一些关键问题——如光伏阵列的最大功率点跟踪和蓄电池的优化管理,逆变器的控制策略以及系统监控部分的设计等方面做了详细的理论分析,建立了仿真模型,提出了相应的控制策略。具体来说,本文的主要研究内容可归纳如下。1)阐明了不同结构的光伏发电系统的性能和特点。2)分析了蓄电池的工作原理和使用特性,详细描述了蓄电池充电器的充电方法对蓄电池的容量和使用寿命的影响,最后用单片机简单设计了带有温度保护和三段充电功能的蓄电池充电器。3)分析了太阳能电池的工作特点,分析了获得太阳能电池最大功率点的方法。较细致的阐述了定电压跟踪法,扰动观察法和滞环比较法,最后详细的说明了用模糊控制逻辑获得最大功率点的方法。4)分析了逆变器的工作原理和控制方法,解释了PWM的工作原理和工作特性,用MATLAB仿真了PWM的波形产生和逆变器的工作波形,最后用STC单片机制作了带有可调占空比的PWM波形发生器。5)设计了太阳能发电装置的监控系统,包括温度采集,工作时间,数据存储,设计了液晶芯片用来显示上述数据。