随着社会的不断发展，人类对能源的需求量越来越大，传统能源的日益枯竭，以及大量使用传统能源带来的环境污染也越来越严重，能源问题成了人类迫切需要解决的问题。开发新型的、无污染的、可再生的能源成了现今尤为迫切的问题。太阳能是一种非常理想的清洁的、可再生的能源。因此对太阳能的开发和利用也显得愈发重要。　　 在太阳能利用中，除了光热利用外，最主要的方面就是太阳能发电。对于一些太阳能间歇性和随机性较大的地方，容易造成光伏发电输出功率的不稳定，这就导致光伏发电不能用于直接使用，必须得先通过技术存储起来，当能量储能到一定量时再释放出来使用。从太阳能转换过来的电能的如何存储，怎么存储，才能够最大限度的提高光伏系统的转化效率和输出功率，是当前研究的热点。传统的光伏发电技术都采用铅酸蓄电池作为能源的存储设备，但是铅酸蓄电池循环使用寿命短，功率密度小，对于需要便携的场合，或是需要瞬时大功率的场合不是很实用。　　 针对这些问题，本文设计了基于太阳能电池的瞬时大功率电源系统。首先结合太阳能电池的工作特性分析了提高太阳能电池输出功率的方法，给出了本文使用的最大功率点跟踪的技术——恒电压跟踪法。其次，分析并比较了蓄电池、电容器、电感器三种储能元件的储能特性。分析并比较了各种蓄电池，如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池的各种储能性能指标。确定选取了锂离子电池和超级电容作为主要储能元件。确定了阶段式恒流恒压充电为本文锂离子电池的充电方法。选取了使用功率密度大、循环次数多的超级电容，与能量密度大、重量轻的锂离子蓄电池混合储能的技术作为本课题的储能技术。再次，基于前面的分析使用DC/DC技术设计了太阳能的转换与最大功率点跟踪的电路、锂离子电池的接入检测、温度检测、分段式充电、充电指示电路以及锂电池和超级电容混合储能的电路，并详细介绍了电路中各元器件的选取与计算过程。使用德州仪器低功耗的MSP430系列单片机作为主控制器，进行了储能电源系统的实时监测、串口通信与运行控制管理软件设计与硬件电路设计。实现了各个硬件电路的制作。对各个电路模块进行了测试，并对测试数据进行了分析，找出了系统的不足之处和待改进之处。详细测试与记录了锂离子电池充电的过程，并绘制了相应充电电流与充电电压曲线。最后，总结了实验的结果，对本文未完成的任务做出了说明，并为后面的研究方向提出了建议。　　 本文设计的基于太阳能电池的瞬时大功率电源系统，对于开发智能的、便携式的太阳能电源系统有一定的指导意义。