随着光伏应用的大范围普及,其发展技术仍存在许多问题,比如如何将多个不同功率的光伏板进行最大功率下的级联输出。一般情况下,系统中的各光伏板都选用同型号以避免上述情况的发生,但在实际光伏应用中,不可避免地会出现光照遮挡、系统自身限压等情况,从而导致光伏组件间失配,即不同功率组件级联输出,最终引起系统发电率降低甚至损坏自身元器件等问题。针对此,本文提出了一种适用于中小型光伏系统中的均压控制策略,同时在此基础上设计出一款均压控制器,验证方案的可行性。本文首先通过实际案例的分析,说明光伏集成组件间失配对发电系统的影响与危害,同时研究了分布式光伏发电系统最大功率点(DMPPT)的输出特性及条件,说明该研究的必要性,且为后续光伏发电系统研究与建模做准备。其次,提出一种新型的双向隔离式DC/DC均压变换电路,电路中不仅引入均压电容来保证隔离变压器副边电压相等,同时还在级联电路间功率的双向传递上做了大量工作,包括推导传输功率表达式作为理论支撑、确定移相控制算法等,最终保证系统均压的快速性和输出电压的均衡性。然后,利用PSIM仿真软件对级联式均压光伏发电系统结构进行建模仿真,包括采用双环PI控制方式的基于Buck电路的MPPT控制模型、隔离式半桥双向DC/DC电路以及失配情况下的均压光伏发电系统,仿真结果验证了设计方案的合理性。最后,设计出一款基于STM32F103C8T6芯片的隔离式双向DC/DC均压控制器,硬件电路中除对功率电路中的变压器、电感、电容等进行详细计算设计,还设计了 AD采用、调理电路,功率开关管(MOSFET)驱动电路、辅助电源及CPU最小系统等电路设计。软件部分包括主程序设计、PWM配置和AD中断、主控程序的编写以及算法优化处理等。通过实验验证,测试结果表明,各光伏集成模块在实现MPPT的基础上,不仅保证了均压输出,系统在超调和动态响应上也达到了预期要求。