近年来，全球经济的持续高速发展和化石燃料的大量消耗，使得能源问题和环境问题日益突出；用电负荷的与日攀升，使得输电线路对输电能力的要求越来越高，与此同时输送容量也变得越来越大，增加了电力输送的损耗，也加重了环境污染问题。在这样的背景下，新的能源结构相继产生，可再生能源分布式发电系统被广泛的开展和应用起来。随着分布式发电系统的广泛应用，微电网技术也得到了快速的发展。和以往的交流微电网相比，直流微电网有其独特的优点：易于与直流输出型的能源和储能设备连接、从直流输出源到负载之间具有更少的功率变换级数、不会引起由同步问题引发的环流和振荡等。在直流微电网中，每个发电单元和储能单元都需要经过独立的DC-DC变换器，将其产生的电能转换为直流，并且并联在直流母线端，以得到稳定的电力输出。本文以光伏电池作为发电单元，超级电容和蓄电池作为储能单元，对直流微电网的能量管理进行了研究。在查阅大量资料的基础上，课题中选定了用Boost电路实现光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT：Maximum Power Point Tracking)算法、双向DC-DC Buck-Boost变换器实现储能装置的充放电控制。根据独立光伏系统中能量传递方向的不同，把电路分为了几个工作过程，接着对每个过程的电路工作原理进行了分析，并通过MATLAB仿真对其进行了验证。仿真结果证明了系统采取的控制方法的正确性和可行性：当光伏电池的输出功率或负载端功率发生变化时，系统可以实现不同工作模式的自动切换，并保持母线电压的稳定。最后，对系统的硬件部分和软件部分进行了设计，搭建了系统的实验平台，以DSP(Digital Signal Processor，也称数字信号处理器)芯片TMS320F28027为控制核心，编写了相应的控制程序，并对系统的不同工作模式进行了实验验证。实验结果与理论部分的分析一致，从而验证了系统控制策略的可行性，实现了预期的研究目标。