当前,面对日益严重的能源和环境危机,人类需要采取行动去开发利用可再生能源。太阳能作为一种新型的可再生的绿色能源,因为具有清洁、无污染、储存量丰富等优势,而倍受全球各国的青睐。本论文以家用型太阳能离网逆变器储能系统为研究对象,研究了太阳能发电系统的拓扑结构、各模块的实现原理、控制策略等关键技术,并完成了5k W家用型太阳能离网逆变器的设计。该储能系统的设计方案已在实际应用中成功实施。太阳能充电控制是太阳能发电储能功能部分,利用太阳能充电控制单元,将太阳能板产生的电能注入储能电池。本论文同步降压充电控制模块,集成MPPT太阳能最大功率追踪功能和电池充电管理功能,充电效率高,电池寿命长,工作状态稳定性强。通过充电控制部分将太阳能发电储存进蓄电池,在直流升降压单元,利用升压功能将电池的低压直流升压为高压母线直流,供直流转交流时使用,同时在利用市电充电时也可以利用降压功能将高压母线直流电反向给蓄电池充电。本论文采用高低压两侧两个互相对称的全桥电路加隔离变压器来实现直流的高低压双向变换。直流双向变换部分实现直流电压的高低变换,在交直流双向变换单元,系统通过逆变将高压母线直流电能转换成交流电能,提供给负载使用,同时在市电充电时工作在整流模式,将交流市电转化为高压母线直流。本论文利用全桥电路可以实行双向控制特性,通过调节四个桥臂控制时序来实现交直流双变换功能,论文中设计了全桥电路在交直流双向变换各种模式下的控制时序,给出了各种关键元器件以及电感的设计方法。通过对上述三个单元模块进行整合,本论文设计了一套完整的5k W家用型太阳能离网逆变储能一体机,并利用搭建的测试平台,对整机的各项性能指标进行了测试验证。论文针对各项测试结果利用图标进行统计分析,证明此设计方案具有较好的应用效果,能够普遍应用于实际生活领域中,且具有极高的实用价值和经济价值。以设计的5k W家用型太阳能离网逆变储能一体机为核心,针对普通家庭用户的日常用电需求,利用PVsyst设计软件,设计了一套家用太阳能离网逆变储能应用系统,并对设计结果进行模拟仿真,证明了本论文所设计方案具有很强的应用价值。