自工业革命开始,人类的发展繁荣得益于化石能源的使用,同时也伴随着能源危机与环境问题的突出。工业化的后果迫使人们改变能源结构,发展新能源。同时,在城镇快速化发展的中国,需要可替代能源,改善小区传统照明现状。光伏发电,尤其是独立光伏照明,正是改善这些问题的有效途径之一。然而,由于技术等原因,应用成本还较高。因此如何提高光伏电池的转换效率进行有效MPPT跟踪、提高蓄电池有效充放电管理水平成为论文需要研究的问题。论文主要以光伏电池最大功率跟踪(MPPT)技术和蓄电池充电策略为研究核心,通过Simulink仿真验证分析,完成了光伏电池MPPT跟踪策略设计和蓄电池充电策略设计;搭建软硬件平台,设计切实可行的路灯控制系统,验证理论研究控制策略实际运行效果,提高了系统的运行效率。首先研究了光伏电池MPPT跟踪控制技术:阐述了光伏电池基本原理、工作特性,分析其等效电路建立数学模型,搭建光伏电池Simulink模型,研究光伏电池输出特性与环境温度、光照强度、负载间关系。在此基础上,对光伏电池MPPT方法进行讨论研究并仿真验证分析,最终提出改进型变步长INC法MPPT。其次对蓄电池充电策略进行研究:阐述蓄电池的原理、特性及主要参数,根据其等效电路推导蓄电池等效数学模型;然后进行Simulink仿真研究蓄电池充放电特性;对常见蓄电池充放电方法、蓄电池充电技术进行阐述并分析比较,给出各个方法和技术间的优缺点;根据马斯充电可接受电流曲线及快速充电3定律,研究蓄电池的快速充电及极化问题,给出改进型蓄电池充放电策略,通过Simulink仿真分析验证可行性并将蓄电池、光伏电池、boost电路等部分进行联调,观察蓄电池在MPPT充电阶段及其他充电阶段时充电电压、电流及端电压变化曲线(光伏电池MPPT充电是蓄电池充电的一种方式)。再者进行总体方案设计,搭建路灯控制系统软硬件平台。硬件包含AVR控制系统、DC-DC变换器、蓄电池充放电保护电路、采集电路及相关辅助电路设计;软件包含:程序构成框架、上下位机功能控制流程、蓄电池充放电管理流程、相关保护程序,为路灯控制系统提供较为稳定的软硬件平台。最后进行软硬件调试,在搭建的路灯控制系统上,验证系统硬件和软件功能可实现性、完善性及提出的改进型增量电导法MPPT跟踪控制策略、改进型蓄电池充放电控制策略的实际运行效果。