迅猛发展的工业经济加速了经济全球化进程，使得人们对能源的需求急剧增加，然而不可再生能源日益匮乏。同时，化石燃料的使用对地球的生态环境也造成了严重的破坏。清洁能源联合供电系统将是未来新型能源利用的主要方式之一，它是利用太阳能光伏发电、风力发电、蓄电池等多种清洁能源之间的互补性，可以给用户提供不间断的优质电源。本文基于直流母线式分布发电系统，采用模块化设计，设计了一套3kW清洁能源联合供电系统。系统对每个供电单元进行单独控制，单独管理，可使得每个供电单元的输出功率最大。针对此系统，本文基于Boost电路设计了DC/DC控制器，可以将各个供电单元输出的直流电压单独升高到310V以上，再通过直流母线并联给负载供电；利用MPPT技术，可以实现太阳能光伏电池的最大功率点跟踪，提高太阳能光伏电池的输出效率；并且通过RS-485总线技术，实现各个供电单元之间的相互通信，对其工作状况进行实时监控。基于全桥逆变结构设计了3kW的正弦波逆变器，将直流母线输出的直流电压经过H桥逆变，然后经过滤波器滤除谐波，输出220V，50Hz的正弦交流电供负载使用。本文采用了一种可变步长的扰动观察法，可以有效提高太阳能光伏电池的输出功率，并在MATLAB上搭建仿真模型，验证可变步长扰动观察法的有效性。基于模糊控制算法设计模糊控制器，并在MATLAB上搭建仿真模型，验证了模糊控制器的可行性。本文设计了蓄电池组监控管理系统，通过检测单元对每只蓄电池的工作状况实时检测。总控制模块可以根据蓄电池组的端电压和直流母线的电压，控制蓄电池储能系统的充放电，实现平衡直流母线电压和储存多余电能的作用。本文基于3kW的一台原理样机，对DC/DC控制器、整流器、逆变器，以及蓄电池储能系统的充放电进行了实验验证，结果表明该系统具有良好的可靠性、实时性和实用性，并能够长期稳定的工作。