随着世界经济的高速发展，煤、石油、天然气等传统化石能源大量使用，造成了严重的能源匮乏和环境污染，能源问题越来越受到全球各国的重视，许多国家将注意力转向了新能源。太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性和开发利用的清洁性，得到了广泛的开发和利用。当前太阳能主要应用在发电系统，根据太阳能发电是否并网可将其分为离网和并网两种发电系统。并网主要集中分布在光资源丰富的地区，规模大，投资大；而离网光伏发电系统分布广泛，灵活性强，成本低。在电力供应困难的偏远地区，离网光伏发电有其得天独厚的优势，故对其研究是很有必要的。本文首先对现有离网光伏发电系统进行分析，比较选择出一种离网光伏发电系统，其组成包括：太阳能电池、太阳能充电器、储能设备、升压电路及逆变电路。其次对各模块深入分析，给定模块指标，并比较现有拓扑选择出模块所需的拓扑电路。确定以Boost变换器作为太阳能充电器的主电路，推挽正激变换器作为升压模块的主电路，全桥逆变器作为逆变模块的主电路。然后根据所选电路，设计出各电路的控制策略。充电器采用了三段控制方式，包括：恒流、MPPT和恒压三种模式；在MPPT模式，提出一种新型的结合蓄电池充电的采充电器输出电流的控制策略，并通过扰动比较法实现最大功率跟踪；推挽正激电路中提出一种适用于双端变换器的死区定时器控制策略；逆变电路的SPWM控制选用电路简单、易于实现的电压跟踪控制。根据所选电路和采用的控制策略，进行各电路参数设计及搭建实验电路，并通过软件编程调试。充电器实验结果验证了所提出的MPPT控制策略的可行性；推挽正激电路实验验证了死区定时器控制策略的可行性；整机测试结果证实了该系统的实用性。