能源从古至今一直是人类生活生产的重要要素之一,特别是自工业革命之后,人类对能源的消费量一直以惊人的速度在增长。如今,全世界正在共同经受着一场能源危机。一方面传统化石能源的储量在日益减少,另一方面,石油煤炭等传统能源的消耗过程带来了巨大的环境污染问题。在此背景下,人类正在积极研究利用可再生、无污染的新能源来代替传统能源。太阳能正是现阶段及今后一段时间内比较理想的一种新型能源之一。现今阶段利用太阳能来发电的研究及应用愈来愈多,尽最大的可能改善光伏系统的效率一直是人们工作的焦点与努力方向。以期最大限度改善光伏系统的效率,人们发明了最大输出功率点跟踪技术(MPPT),就是在光伏电池与用电负载或者电池之间增加一个优化控制器,经过某种特定算法的处理来时刻改变其电路等效的负载的大小,通过这种方式将光伏电池始终保持在最优工作状态。本文将小型独立光伏系统作为研究对象,改善其工作效率作为研究目的,深入剖析了最大输出功率点跟踪技术。首先,综合介绍了目前光伏系统研究及应用现状及本课题的研究意义和背景。之后研究分析了光伏电池的发电机理和其等效数学工程模型,在计算机仿真软件ulink Matlab/Sim里设计得出了其仿真系统模型,以真实产品组件特性参数为仿真依据,得到了输出电流、功率与电压等特性曲线。在以上模型的条件下重点分析研究了现阶段常用的几种主流最大输出功率点跟踪算法,包括扰动观察法、电导增量法和几种智能控制算法,改进得到了一种变步长三点采样跟踪算法,并仿真验证了此算法的有效性。设计了基于Boost型DC/DC电路的系统控制器来达到最佳功率输出状态的跟踪。最后分析并设计了采用超级电容的光伏储能模块。