在常規(guī)能源危機與環(huán)境污染日益突出的今天，大力發(fā)展太陽能等可再生能源已經(jīng)成為世界各國的共識，這也使得太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在近些年來發(fā)展較為迅猛。發(fā)展太陽能光伏發(fā)電不僅可以減少對環(huán)境的污染，而且還能夠滿足那些遠離市區(qū)的無電或缺電家庭的用電需求。目前，像獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)進入家庭的發(fā)展趨勢也較為迅速。

　　本文對家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進行了研究和設(shè)計。首先在太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)上對其輸出特性進行了仿真。根據(jù)其輸出的非線性關(guān)系，闡述了最大功率點跟蹤（MPPT）的原理，并結(jié)合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進行了仿真。通過對比幾種方法的優(yōu)缺點，給出了一種新型MPPT算法。接著對儲能蓄電池的充放電特性進行了研究，然后根據(jù)負載的要求計算了蓄電池的容量，并采用Boost變換器對其進行充電控制。

　　其次，考慮到蓄電池組的電壓等級較低，為使輸出220V的交流電，通過分析幾種拓撲結(jié)構(gòu)，最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設(shè)計方案以提高整個系統(tǒng)的效率，設(shè)計包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數(shù)的選擇、高頻變壓器的設(shè)計及其控制電路等，其中PWM驅(qū)動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強其驅(qū)動能力；逆變電路同樣給出了功率開關(guān)管、濾波器的選取方法，并設(shè)計了過流保護和電壓采樣調(diào)理電路，對濾波器傳遞函數(shù)的仿真驗證了設(shè)計的合理性。在軟件設(shè)計中，基于DSP實現(xiàn)了MPPT控制、SPWM驅(qū)動信號的生成和Pl閉環(huán)反饋控制。最后，論文給出了相關(guān)實驗電路的調(diào)試結(jié)果，從中可以看出，所設(shè)計的電路實現(xiàn)了各部分的功能，并驗證了設(shè)計的合理性。