太阳能是一种清洁的新能源,具有无污染、无噪声、取之不尽用之不竭、分布面广等优点,在能源枯竭以及环境污染日益严重的今天,受到各国的重视。在太阳能的各种应用中,光伏发电已成为各国争相发展的热点,因此离网型光伏发电和并网型光伏发电得到了迅速地发展,离网型光伏发电系统由于可以为偏远地区用户提供电力而成为国家发展的重点。基于此,本文以一套1KW离网型光伏发电系统的控制装置作为研究对象,针对离网型光伏发电系统中的一些关键技术问题——光伏阵列的最大功率点跟踪控制、蓄电池的充放电管理等方面进行了详细的理论分析,提出了相应的控制算法,建立了仿真模型,并进行了实验验证。本文的主要研究内容如下:1、基于对常见离网型光伏发电系统的分析,提出了本文所研究1KW离网型光伏发电系统的技术指标,并根据这一指标对该系统控制装置的主要电路结构和电路参数进行选择和设计。2、分析光伏电池的工作原理与特性以及现在比较常用的跟踪光伏电池最大功率点的控制方法,针对含有Boost升压电路的离网型光伏发电系统,本文提出了一种简单实用的变步长最大功率点跟踪控制方法——变步长电导增量法。系统检测光伏阵列的输出电压和输出电流,并通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导变步长改变占空比,实现对最大功率点的快速跟踪。仿真分析得,系统响应速度较快,适用于大气条件变化较快的场合。3、分析蓄电池的工作原理与特性以及现在比较常用的控制蓄电池充放电的方法,结合离网型光伏发电系统中蓄电池工作特点,提出了对蓄电池充放电的控制方法:采用两阶段充电法,先恒流再恒压,在充电的初期和后期,都不会因电流过大而对充电电路和蓄电池造成损伤;采用放电电压控制法,维持直流母线电压稳定并保证蓄电池不过放。并且利用仿真验证了方法的有效性。4、在上述分析和仿真的基础上,设计了离网型光伏发电系统控制装置的硬件和软件。包括用于最大功率点跟踪的电路和蓄电池充放电电路,以及算法的软件,在此基础上进行了实验研究。本文的实验结果验证了所设计的离网型光伏发电系统控制装置的可行性,为离网型光伏发电系统控制装置的工业化奠定了基础。