照明用电在整个能源耗费中占有很大比重,它使人们迫切寻找一种绿色照明方式。太阳能作为一种清洁无污染的新能源与LED光源的结合使用使得这种方式成为可能。由于太阳能的输出功率非线性,受温度及光照强度的影响而时刻变化,因此需要一种最大功率跟踪方式使其始终输出最大功率。基于系统的分析,本文采用一种有限电流误差的最大功率跟踪方案(LCMPPT),并设计了能量双向流动的充放电控制器。首先比较了几种常用的太阳能最大功率跟踪(MPPT)控制方式,在总结它们优缺点基础上,本文采用LCMPPT作为最大功率跟踪方案,使太阳能电池的输出始终在其最大功率点附近。为了加快系统的响应速度,提高系统的稳态精度,建立了太阳能充电器的动态模型,并在此模型的基础上设计了一个数字的PI调节器。其次,针对大功率白光LED电气特性及本文实际情况,采用峰值电流控制的Buck—Boost变换器作为其恒流驱动器,并分析变换器工作时电流稳定性及斜坡补偿的必要性,选用MAX16834作为恒流控制芯片。再次,设计了一个能量双向流动的Buck—Boost主电路,该电路工作于充电模式下等效为Buck电路,工作于放电模式下等效为Buck—Boost电路。采用自举的驱动方式使该电路具有最少的外围器件。对整个系统进行了控制策略的分析,包括充电控制流程、LED照明控制流程、同步整流控制等。最后,搭建了太阳能照明系统的实验平台,完成了相关的调试,采集了实验波形,对实验结果的分析证明了控制方案的可行性。