自动气象站是提供气象观测的设备,而数据采集是自动气象站的核心功能,需要有充足的电源保证数据采集器的正常工作,自动气象站一般使用12V可充电电池作直流电源,太阳能通过控制器给电池充电。针对目前自动气象站电源系统充电效率、安全可靠性低的状况,论文设计了一款针对大容量锂聚合物电池使用光伏电池板安全、快速、高效充电,同时能实行监控的智能控制系统。系统主要由太阳能光伏电池板,大容量锂聚合物电池,智能控制器,上位机软件部分等组成。首先,介绍了太阳能电池的工作原理,通过MATLAB对太阳能电池的建模和仿真,结合控制电路,研究比较太阳能最大功率点跟踪(MPPT)算法,并且对锂聚合物电池提出高效的充电策略。接着提出控制系统的整体设计方法,硬件方面由DC-DC电路、主控电路、充电保护电路、数据采集电路、ZigBee数据通信电路等模块组成,软件方面包括控制器软件设计和上位机软件设计。控制器软件设计包括单片机主程序、充电控制程序、数字电位器控制程序、通信程序设计等；上位机软件用于实现数据存储、电源的故障检测与分析。最后通过仿真验证和对照性试验数据测试,对实验结果进行分析。实验表明,该系统能够及时调整电池的充电策略,充分利用太阳能,缩短电池充电时间。同时具有信息存储、实时监测和显示、报警等特点,能够保证恶劣气候环境下自动气象站的正常工作。