光伏发电作为解决当今能源短缺的重要途径之一,受到了越来越多的人的青睐。现今光伏发电系统大多采用并网的方式来提供电能。而偏远山区和非洲有些地区尚缺比较完善的电网系统,迫切需要一些离网的发电系统为其服务。传统的离网型光伏发电系统在光伏有能量但不足的情况下,就切入到电池供电,降低了太阳能的利用。本文以DC/DC变换器和逆变器为研究对象,设计了一个以家用设备为负载的光储互补的5kW离网型家用变流器系统。该系统以光伏供电为优先,在光伏能量不足时,加入锂电池参与联合供电,充分利用太阳能。论文首先分析了系统中的三大部分电路——Boost电路、Buck-Boost电路、全桥逆变电路的工作原理,并依此为基础设计了相应的电感、电容等参数。在确定了主电路的方案和参数后,提出了相应的控制算法,Boost电路和Buck-Boost电路采用电压外环电流内环的双闭环控制算法,逆变电路采用输出电压有效值外环、输出电压瞬时值中环、电流内环的三环控制算法。然后,在Matlab/Simulink平台下进行了仿真,仿真结果验证了算法的可行性。随后,在仿真研究的基础上,设计了系统的软硬件。包括分析选取合适的功率器件IPM和控制器DSP,设计了系统的采样和控制回路、电源电路,编制软件程序来实现了系统的控制。此外,还设计了系统的光伏电池绝缘检测功能、过流软硬件双重保护功能和故障显示功能,能够确保系统安全、稳定地运行。最后,对搭建的5kW全数字控制样机进行了测试。样机的稳态性能和暂态性能测试结果表明,所设计的系统能够为家用负载提供稳定的电能,并实现供电工况之间的快速平稳切换,能尽可能最大化地利用太阳能。