人类社会的发展和进步使得我们对能源的需求急剧增长，有限的化石燃料日益枯竭，能源使用对环境的污染日益严重，光伏发电成为一种最具发展前景的技术。在光伏发电系统中蓄电池是发电与用电的一个接口，具有不可替代的作用，而蓄电池失效和寿命都成为阻碍系统推广的原因之一。因此，除了改善蓄电池自身性能之外，针对光伏自身特点改进充电方法使蓄电池充电高效、迅速、无损，和对蓄电池实施状态监测，对于光伏发电系统的推广和智能管理有着十分重要的意义。论文首先研究了光伏电池的特性，以及蓄电池充电理论，在总结先前研究的基础之上，提出了光伏脉冲电荷转储充电的概念。此种方法根据其储电电容荷电状态实现蓄电池充电过程的充停控制，能有效降低蓄电池充电过程产生的极化和扩散积累的热量，并在弱光照情况下对蓄电池实现有效充电。在状态监测方面，设计了一种基于积分电路的数字式电量监测方法。该方法采用包含霍尔电流传感器检测、积分、脉冲发生、积分电容放电等纯硬件电路实现输出的每个脉冲对应一定的电量，然后使用PIC单片机对脉冲进行统计实现充放电电量的监测。论文中采用PIC18F2550作为充电主控制器搭建光伏充电控制器样机，并设计了一种采用下位机—上位机模式的蓄电池状态监测系统。下位机以PIC18F4550为核心，采集光伏电压、蓄电池工作状态、平均电压、平均电流、及电量等信息并进行上传。上位机采用LabVIEW进行界面设计，完成与下位机通信、数据提取、分析、存储、查询等功能。最终将光伏充电控制器、状态监测系统、蓄电池、负载组成一套光伏实验系统，可以为改进光伏充电控制器控制策略、蓄电池智能管理的相关技术参数提供必要的依据。本文研究受国家自然科学基金项目：基于高频交流技术的分布式可再生能源技术研究(51177050)资助。