能源危机的日渐加重以及化石能源对环境的污染,都在不断促使着新能源发电技术的进步。其中,光伏发电因为储量大、无污染等优势得以被越来越多地推广与应用。分布式微网的快速发展以及我国诸多偏远地区输电困难等因素,也为我国光伏发电事业带来了美好的前景。本文对小功率家用光伏发电储能系统进行了研究与设计。该系统集升压控制、逆变、储能等部分于一体,便于安装、使用,拥有较好的商业前景。文中首先对本系统所采用的Boost升压电路、全桥逆变电路以及储能电路的工作原理进行了分析,并详细介绍了逆变电路中的SPWM调制方式。由于采用了非隔离拓扑,系统在并网工作模式下,会产生严重的漏电流,文中对漏电流的产生和抑制原理进行了解释和说明,决定采用加入共模滤波器的方式来抑制漏电流,并通过仿真验证了该设计的可行性。本文对系统的闭环设计、光伏电池的特性、MPPT的实现、储能环节的充电方案都进行了研究与设计,采用了变步长电导增量MPPT法和三段式充电控制方式对系统进行控制。在本文理论研究基础上设计了5kW小功率家用光伏发电储能系统样机。文中采用IGBT和MOSFET作为开关器件的选择,对电感、电容等元件参数进行了详细地设计,并针对系统需求,设计了相应的采样调理和保护电路。最后介绍了控制芯片TMS320F28335的外围设计和端口分配。本文最后对该系统进行了仿真和实验,验证了所用拓扑及调制方式的高效性,测试最高效率可达94.4%。仿真中就MPPT算法对整个光伏系统的可行性也进行了验证,稳态跟踪效率保持在99%以上,能最大限度地利用电池板的功率。本文对双向储能电路也进行了仿真,验证了该电路的可行性。