太阳能光伏发电因世界能源逐渐短缺和环境污染日趋严重的现状，越来越受到各国学者和专家的热切关注。但太阳能光伏发电受环境天气影响明显，当光照强度较弱或变化迅速时，光伏电池板无法稳定甚至不能输出电能，致使后级负载不能正常用电，这种情况下需要增加储能环节以保证光伏系统的稳定运行。因此本论文对独立太阳能光伏发电储能系统展开以下的研究。1.本论文在分析国内外研究背景、实际意义以及研究现状的基础上；采用超级电容器与磷酸铁锂蓄电池相结合的复合电源技术，研究了独立太阳能光伏发电系统中光伏电池阵列、DC/DC变换器、控制器以及复合电源的结构。2.通过分析太阳能光伏电池工作原理，采用Boost变换电路作为DC/DC变换器实现最大功率跟踪（MPPT），令光伏系统在光照强度或环境温度发生变化时始终工作在最大功率点附近，提高了系统的能量利用率。3.在分析蓄电池和超级电容器特性的基础上，建立了蓄电池及超级电容器的充放电模型，通过模型分析了超级电容器的放电特性，研究了超级电容器组内部的串并联结构对输出电压纹波的影响，提高了超级电容器组输出电压的稳定性。4.通过分析双向DC/DC变换器的原理和拓扑结构，采用Buck/Boost双向DC/DC变换器对独立太阳能光伏发电复合电源的超级电容器组进行充放电；在分析蓄电池充放电特性的基础上，使用模糊控制充电法对蓄电池进行充电；研究了改进型超级电容滞环电压比较控制法，利用该策略对蓄电池充电起止情况进行控制。5.利用MATLAB仿真软件研究了独立太阳能光伏系统模型并进行仿真，仿真结果证明采用复合电源及改进型超级电容滞环电压比较控制法能够有效地为蓄电池进行模糊充电，不仅蓄电池充电电压提升了约10%~15%，超级电容器也避免了过度充放电，延长了光伏发电系统复合电源系统的寿命，同时提高了系统在光照强度较弱或变化较快时的系统能量利用率，降低了系统的长期使用成本。