进入21世纪，能源危机、环境问题日益严重，人类为解决这些威胁可持续发展的问题，关键在于大力发展可再生能源。太阳能有分布广泛、容量巨大等优点，得到世界各国越来越多的关注。太阳能光伏发电能把太阳能通过光伏组件直接转化为电能，是利用太阳能的一种有效途径。不过目前光伏电池板的价格仍然较高，光电转换效率低，大大制约了光伏发电系统的推广。为了提高光伏发电系统的性能，有必要对光伏系统中的控制算法进行改进和优化，有鉴于此本文将主要针对小型光伏发电系统控制器进行深入研究，重点研究光伏阵列最大功率跟踪控制算法和蓄电池充放电算法，提升小型光伏系统的整体性能，并设计控制器的硬件电路，最终研制出基于DSPTMS320LF2812控制的小型光伏发电系统控制器。本文的主要工作如下：1、对小型光伏发电系统控制器进行总体设计，并说明其工作原理和核心算法；2、分析研究光伏电池的基本工作原理和输出特性，同时对比分析目前常见的几种光伏系统最大功率跟踪控制算法，设计光伏阵列最大功率跟踪控制的改进型电导增量法；3、分析并研究蓄电池的基本结构和工作原理，结合本系统的特点，设计出应用于本系统的蓄电池充放电算法；4、搭建计算机仿真实验平台，对本系统中的各核心控制算法进行仿真验证；5、对小型光伏发电系统控制器进行硬件设计，重点分析计算功率变换主电路拓扑和相关电路参数；6、研制出小型光伏发电系统控制器，并进行实验研究，对控制器不断改进设计、修改相关参数，使其工作稳定可靠。本文通过对小型光伏系统各部分进行理论研究，设计了改进型的最大功率控制算法和蓄电池充放电控制算法，并完成了小型光伏发电系统控制器的研制。通过仿真和电路实验验证了本文设计的控制算法运行稳定可靠，系统整体成本低。因此，本文所进行的研究对推动小型光伏发电系统的应用有一定的指导意义。本论文课题来源于广东省绿色能源技术重点实验室项目：广东省科技计划项目（2010A010200004）、广东省教育部产学研结合项目（2009B090300424）。