独立光伏发电已经成为解决能源危机和改善环境的重要途径，但是，发电系统转换效率低、储能蓄电池容易失效、系统稳定性不高，这使得原本成本就高于传统发电方式的光伏发电更是雪上加霜，失去了市场竞争力。本课题的主要研究目的是提高独立光伏发电系统的效率，延长蓄电池在光伏发电系统中的使用寿命，这将有利于光伏发电的推广与应用。本文主要内容有：首先，分析独立光伏发电系统各主要部件的特性，利用Matlab/Simulink对光伏电池进行建模仿真，研究分析日照强度和温度对光伏阵列输出特性的影响；分析总结蓄电池在光伏发电系统中特有的充放电特性和影响其寿命的主要因素；通过对常用控制电路的分析，提出了有利于提高效率和延长蓄电池使用寿命的控制方案。其次，通过对光伏发电系统充电方式和DC-DC电路拓扑结构及控制方式的分析，利用开关电源芯片LTC3787设计了两相并联、相位交错充电电路，根据光伏电池输出电压范围的不同调整充电电压，使其可分别满足24V和48V的蓄电池组充电。利用LTspice软件对电路进行仿真分析，比较了单相工作和并联工作充电电压的稳定性；对电路采用同步整流设计和续流二极管设计时的转换效率也进行了比较。然后，在分析蓄电池均衡判别依据和现有均衡电路的基础上，提出了新的均衡方案，设计了以电压值为均衡判别依据，不需要检测电路、可模块化应用的均衡电路，可在蓄电池充电时实现自动、同步均衡；从均衡过程和能量转移角度分析了电路的可行性。最后通过实验表明，本文设计的方案可完成光伏发电蓄电池的高效储能，同时可更好的保护蓄电池，延长其使用寿命。